【摘 要】為了提高輸電線路架設(shè)的安全性和效率，電力部門逐漸加強了地理信息技術(shù)的使用，并在此基礎(chǔ)上推動輸電線路地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建。文章基于此，分析探討輸電線路地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的研究與設(shè)計。筆者將從輸電線路地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)種類，數(shù)據(jù)庫建設(shè)中圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)建設(shè)、數(shù)據(jù)訪問的關(guān)鍵技術(shù)，輸電線路地理信息數(shù)據(jù)庫的工程應(yīng)用這幾個方面論述。

【關(guān)鍵詞】輸電線路；地理信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫

近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的進步，地理信息技術(shù)逐步發(fā)展并應(yīng)用于各行各業(yè)中。為了推動電力運輸?shù)陌踩砸约皽p少輸電成本，電力企業(yè)往往選擇人煙稀少的山區(qū)架設(shè)輸電線路。在這樣的背景下，為了提高輸電線路架設(shè)的安全性和效率，電力部門逐漸加強了地理信息技術(shù)的使用，并在此基礎(chǔ)上推動輸電線路地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建。

目前，電力部門在構(gòu)建輸電線路地理信息系統(tǒng)的過程中，著重加強計算機技術(shù)和地理數(shù)據(jù)庫方面的技術(shù)，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對輸電線路相關(guān)數(shù)據(jù)的輸入、存儲、查詢、分析及可視化展示。文章主要探討輸電線路地理信息的管理及數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。

一、輸電線路地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)種類

電力部門相關(guān)人員進行輸電線路設(shè)計時需考慮地形、地質(zhì)、水文、氣象及經(jīng)濟等各方面的數(shù)據(jù)，種類繁多，數(shù)據(jù)量龐大。結(jié)合各類數(shù)據(jù)的特點，以不同的方式進行數(shù)據(jù)處理和建庫。筆者結(jié)合自己參與的湖北省三維數(shù)字化電力規(guī)劃設(shè)計平臺項目，將輸電線路地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分為以下幾類。

（一）基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)包括高清影像和DEM高程數(shù)據(jù)，矢量地圖包括行政區(qū)劃、道路、水系、居民地、poi等基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理人員對這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行收集、校核、整理。在ArcMap軟件中進行地圖配圖、切片發(fā)布，利用ArcGIS Server進行地圖服務(wù)管理，可在三維數(shù)字地球上加載展示。

（二）電源電網(wǎng)數(shù)據(jù)

電源電網(wǎng)作為已有的電力資源信息可為輸電線路的規(guī)劃設(shè)計提供輔助決策支持。這里將電源電網(wǎng)抽象為三個地圖圖層。電源和變電站分別抽象為點圖層，輸電線路抽象為線圖層。電源又細(xì)分為火電、水電、抽水蓄能、太陽能、核電、風(fēng)電、熱電、地?zé)?、潮汐、生物質(zhì)能。變電站按類型分為交流變電站、直流換流站、開關(guān)站、牽引站、用戶站等。輸電線路按類型分為交流線路和直流線路兩種。對地圖圖層進行符號化時，需結(jié)合要素類型、電壓等級和建設(shè)進度（現(xiàn)狀、規(guī)劃）進行符號配置。

電源電網(wǎng)的圖形數(shù)據(jù)存儲于ArcGIS文件地理數(shù)據(jù)庫中，參數(shù)信息存儲于oracle數(shù)據(jù)庫中。

（三）專題數(shù)據(jù)

專題數(shù)據(jù)是指輸電線路所在區(qū)域的地震分布、冰區(qū)、風(fēng)區(qū)、污區(qū)、自然保護區(qū)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃區(qū)、雷害舞動區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害、礦產(chǎn)廠區(qū)、煤炭資源、太陽能資源、油氣資源等分布圖。收集好該類數(shù)據(jù)后，在Arcmap中進行處理配圖。同樣，這部分地圖數(shù)據(jù)存放于ArcGIS文件地理數(shù)據(jù)庫中。

（四）規(guī)劃咨詢數(shù)據(jù)

輸電線路建設(shè)耗資巨大、影響深遠(yuǎn)，設(shè)計過程中不僅要考慮地形地質(zhì)等自然因素，還需考慮各種政策和經(jīng)濟因素?，F(xiàn)將各種影響因素歸為以下數(shù)據(jù)類別：產(chǎn)業(yè)政策、國民經(jīng)濟、交通運輸、系統(tǒng)運行、電力負(fù)荷、電力投資、電力建設(shè)，這類數(shù)據(jù)一般以規(guī)范化文本錄入oracle數(shù)據(jù)庫。

（五）工程數(shù)據(jù)

工程數(shù)據(jù)是指項目信息、勘測成果、收資信息、設(shè)計參數(shù)、定位方案、工程資料等。這類數(shù)據(jù)一般以規(guī)范化文本錄入數(shù)據(jù)庫。

（六）三維模型數(shù)據(jù)

為進行輸電線路三維可視化分析與設(shè)計，現(xiàn)將輸電線路各組成部分進行三維建模以供后期展示與分析。利用3DMAX和Microstation軟件對桿塔、絕緣子串、基礎(chǔ)、金具進行三維建模。將以上模型及導(dǎo)地線的參數(shù)信息存儲于oracle數(shù)據(jù)庫中。

綜上，輸電線路數(shù)據(jù)庫組成如下圖1所示。

二、數(shù)據(jù)庫建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)部分

（一）地圖圖層數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)

輸電線路系統(tǒng)中的地圖圖形數(shù)據(jù)采用ESRI公司的ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎操作存儲于服務(wù)器上。每個圖形要素均可添加唯一地理編碼GEOID，并將此GEOID值存儲于其對應(yīng)的屬性表的相應(yīng)字段中，從而實現(xiàn)地理圖形和屬性的關(guān)聯(lián)。如電源電網(wǎng)中的一個變電站要素，在地圖圖層中它有一個唯一的38個字符的GEOID，在變電站基本信息表中，它對應(yīng)的屬性記錄的地理編碼字段值跟此GEOID保持一致。

（二）屬性數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系

輸電線路屬性數(shù)據(jù)庫各模塊之間聯(lián)系較復(fù)雜，尤其是三維模型庫和電源電網(wǎng)庫，各要素存在關(guān)聯(lián)關(guān)系。具體的關(guān)聯(lián)圖如圖2所示：

（三）數(shù)據(jù)訪問

數(shù)據(jù)訪問層是支持各應(yīng)用服務(wù)的基礎(chǔ)，借助各類主流技術(shù)手段，提供對統(tǒng)一存儲管理的輸電線路數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存取訪問支持。通過ADO.NET、ODP.NET、NHibernate、DDTeck、微軟企業(yè)類庫等方式提供對基于二維關(guān)系表進行管理的屬性數(shù)據(jù)訪問支持，通過ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎提供對統(tǒng)一存儲管理的圖形數(shù)據(jù)的訪問支持，通過ArcGIS Server基于OGC規(guī)范提供對影像、DEM等大容量數(shù)據(jù)的快速數(shù)據(jù)訪問支持，通過FTP提供各類文檔資料的遠(yuǎn)程存取訪問支持，通過WebService、WCF提供各類數(shù)據(jù)服務(wù)的發(fā)布與共享。

三、輸電線路地理信息數(shù)據(jù)庫工程應(yīng)用

上述數(shù)據(jù)庫設(shè)計方案已在湖北電力勘測設(shè)計研究院三維數(shù)字化電力規(guī)劃設(shè)計平臺使用，在IBM服務(wù)器上搭建空間數(shù)據(jù)庫和Oracle屬性數(shù)據(jù)庫。用戶通過平臺相關(guān)操作實現(xiàn)了對輸電線路空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)操作管理，從而輔助于輸電線路設(shè)計。

四、結(jié)語

文章簡述了輸電線路地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)，技術(shù)上選擇當(dāng)前主流的Oracle與ArcSDE存儲數(shù)據(jù)、有效的進行輸電線路圖形和屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。

目前，湖北電力勘測設(shè)計研究院三維數(shù)字化電力規(guī)劃設(shè)計平臺已投入運行，利用強大的空間數(shù)據(jù)管理與維護功能，將輸電線路數(shù)據(jù)有效管理、可視化展示。該數(shù)據(jù)庫設(shè)計方案有效支撐設(shè)計平臺使用，提升設(shè)計工作效率、推動信息化水平提升。

今后，結(jié)合輸電線路業(yè)務(wù)需要，進一步加深輸電線路數(shù)據(jù)庫設(shè)計方案研究，建立健全數(shù)據(jù)維護與數(shù)據(jù)存儲訪問機制，進一步完善輸電線路數(shù)據(jù)庫。

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