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构建通用GIS地理信息系统平台,为电力系统系列软件提供查询浏览统计分析监测运行的地理地图界面。 系统以电子地图作为电网背景,将传统数据库中抽象的用电户、线路、电缆、杆塔、开关、配变、监测仪器设备以及变电所等数据转化成为电子地图上有位置特征、视觉效果和属性数据的点、线、面,在电网图层中按照经纬度坐标模拟构架出架空线路、电缆、杆塔、开关、配变、监测仪器设备等电力设备及连线关系。将电网运行的图集(电子地理背景图、线路设备图形符号)、静态数据(线路、设备的类型规格参数等数据)和动态数据(线路设备的电压、电流、功率、故障等运行数据)进行有机的合成,形成一个以电子地图作为显示背景的综合直观的电力信息管理系统,使电力部门能够直观、快捷、简便、准确地管理监控整个电网的运行、维修。提高电网运行管理的现代化水平。
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电力系统软件 GIS 地理信息系统通用平台
项 目 方 案
一、总体目标
构建通用 GIS 地理信息系统平台,为电力系统系列软件提供查询浏览统计分析监测运行
的地理地图界面。
系统以电子地图作为电网背景,将传统数据库中抽象的用电户、线路、电缆、杆塔、开
关、配变、监测仪器设备以及变电所等数据转化成为电子地图上有位置特征、视觉效果和属
性数据的点、线、面,在电网图层中按照经纬度坐标模拟构架出架空线路、电缆、杆塔、开
关、配变、监测仪器设备等电力设备及连线关系。将电网运行的图集(电子地理背景图、线
路设备图形符号)、静态数据(线路、设备的类型规格参数等数据)和动态数据(线路设备
的电压、电流、功率、故障等运行数据)进行有机的合成,形成一个以电子地图作为显示背
景的综合直观的电力信息管理系统,使电力部门能够直观、快捷、简便、准确地管理监控整
个电网的运行、维修。提高电网运行管理的现代化水平。
二、基本功能
1、图形输入输出转换
提供电子地图有关要素的输入输出转换基本功能。具有丰富的矢量图形成图方式,可以
利用数字化仪、扫描仪输入成图,通过键盘输入点坐标方式 ,利用鼠标在图形窗口中定位成
图 ,可以读入已经存储于文件中的图形、点、线坐标信息并自动成图 。对于多种图形格式
文件,及各种 GIS 软件系统的输出图形文件均可以转换成系统可以接收的格式;同时,系统
中的图形也可以通过格式转换为其它软件能接收的格式。
具有较强的图形输出形成功能,系统能够通过读取本系统格式的各种输出数据,进行版
面编辑处理、排版、图形整饰,自动形成各种格式的图形文件,其主要功能包括:地形图的
输出 ,各种图形文件(点、线、区、网等)的输出 ,WINDOWS 输出 ,POSTSCRIPT 输出 ,
光栅处理输出 。提供灵活的图纸打印工具,支持图、表混合打印,单幅按比例、单幅按范围、
多幅自动分割等方式的打印,可以通过彩色绘图仪、打印机输出任意比例的图形、电子表格、
图表及图例,或直接将窗口显示的矢量地图转换成 BMP 文件或 metafile 文件。提供通用报表
工具,用户自由定制报表,并根据需要打印输出。
具有较强的数据转换功能,实现不同系统间常见 GIS 数据格式的转换,例如 Arc/Info 的
Coverage 格 式 , ArcView 的 Shape 格 式 、 GeoBeans 的 GBD 数 据 格 式 、
Arc/View、A U T O C A D D X F 、、 MapInfo 的 Tab 格式、MapGIS、dgn 等,从而达到
数据资源的共享。
具有方便的图幅与图幅之间的接边功能,消除相邻图幅间的接合误差。 对不是严格标准
的图幅提供图幅校正功能,提供图幅检索功能构造裁剪框,形成新的图幅。
2、图形显示操作
系统采用图层管理方式,提供配电数据的显示、图形开窗、放大、缩小、自由缩放、漫
游、、旋转、移动、显示全图、地图刷新、背景设置、图层控制等功能。用户可以直接在图
例窗口中,设置控制图层的显示与隐藏。
-- 图形的缩放
1

拉框放大:系统将用户拉出的矩形区域部分放大。
放大:以鼠标所点处为中心进行放大。
缩小:以鼠标所点处为中心进行缩小。
中心放大:以当前 GIS 主窗口中心为中心进行放大。
中心缩小:以当前 GIS 主窗口中心为中心进行缩小。
放大镜:在新窗口中显示当前 GIS 主窗口中用户指定的局部区域。
-- 图形平滑漫游
图形平滑漫游:系统为用户提供平滑的漫游功能,并实现无缝、无刷新的视觉效果,便
于用户游览及快速定位敏感区域。
---图形测量与道路浏览
提供量度尺测量线路长度、区域面积;提供沿路跟踪功能浏览道路,浏览时,标注会随
图形的移动而移动。
-- 导航图
导航图主要用来显示当前 GIS 主窗口中显示的局部区域与 GIS 全景图之间的关系,用户
可通过移动在导航图上的取景框(其实是一个矩形区域)改变当前 GIS 主窗口的显示区域,
而在当前 GIS 主窗口上进行缩放及移动又可以在全景图上得以反映。另外用户可在导航图上
进行缩放改变当前 GIS 主窗口的显示区域。
-- 视图管理
上一视图:用户在任何时候都可将当前 GIS 主窗口恢复到最近一次修改前的视图。
保存/恢复视图:用户可将当前 GIS 主窗口的视图取一个名字保存起来,将来又可以通过
该视图名快速将当前 GIS 主窗口恢复到该视图。
自定义特殊视图:用户可以指定一个中心位置以及显示的区域范围,或显示区域的左上
角和右下角的坐标位置,系统可以将 GIS 主窗口定位到用户指定的显示区域上。
-- 图层、特征控制
系统将整个空间数据分为若干图层,如电力设备层、街道层、建筑层等,通过对图层的
控制,可以实现指定图层的可编辑、可选、可见以及其他显示特性的改变。另外,依据电力
系统模型的特点,将电力设施抽象为多个对象特征,如:开关、刀闸、线路、母线等等,便
于实现对各种设备的显示控制。
-- 影像背景地图叠加显示
系统支持影像背景显示, 以便更直观、逼真地表达实际地理背景信息。
3、图形编辑维护
提供方便、灵活的编辑工具,对背景地图、电网电力设备及台帐资料;包括图形数据、
属性数据以及连接关系进行编辑、修改。并建立图形与属性数据的一一对应关系。
-- 背景地图编辑
提供道路编辑、建筑物编辑及其它背景图素编辑工具,尽可能保证电子地图与实际地理
情况一致。
-- 电力对象的编辑
系统提供各种方便灵活的编辑工具,提供自定义图符,完整的描述整个电力系统的所有
设备对象。提供图、库一体化建模工具,依据配电网络模型,定义各电力对象的连接规则,
编辑架空线、电缆、变电站、电房及变电站、电房接线图、平面图,完成输电网、配电网、
低压线路的建模工作,建立起全信息数字电网;编辑时,实现图形、属性数据及设备之间的
关联关系的自动维护。图形可进行手工编辑,如移动、删除等;线和面对象可以编辑节点,
可进行合并、分割等操作;点的大小、线、面的宽度及颜色都可以修改;文字的字体、大小、
颜色可以修改。
2

(1)图形标注着色功能
系统可以将数据库中的属性值自动转出成文本数据集,作为标注图层; 对标注图层的
注记文本,可进行修改,可改变注记的字体和大小,并可使用鼠标旋转注记文本,改变其方
向;系统提供沿线标注功能,使用鼠标在图形上画出一条曲线,输入文字,则注记会自动沿
曲线进行标注;动态标注功能,系统可以使用标签专题图,取数据库中的任意字段值对图形
对象进行标注,当图形对象为线图层时,标注会随图形的移动而移动。输配电线路和配电设
备可以按照系统实际运行状态进行动态着色。带电线路和配电设备以红色进行显示,而停电
线路则以绿色进行显示。系统设置多种显示风格窗口,可根据实时数据动态查询出线路状态,
赋予不同的显示风格。
(2)地理图元符号库
系统提供绘制地理要素图元符号的功能,可以绘制建立地理图的各种对象符号,生成图
元符号库,如:公路、简易路、小径、铁路、围墙、耕地、林地、水沟、沼泽、大坑、堆积
物、公墓、河流、通信线、平行线、折线、矩形、多边形、建筑、通用符号等。
(3)电力对象图符库
系统除了提供基本的地理要素符号外,还提供建立塔杆、输电线路、变电站、输配电设
备、监测仪器设备等电力对象图符库,用户可以自行增加、修改或删除图符库,方便建立图层
时引用。
(4)图形模板库
系统提供制作图层图形的样式模板,以方便用户引用手工制作电网图层的各种线路设备
图形组件。本系统模板主要有三部分:封面、走势图、明细表。模板每一部分用户都可以自
己定制。
封面模板:标题名称、空表格(用于填加线路数据内容)、落款、时间等。 走势图模板:
边框、线路名称。空白处用于绘制走势图。 明细表:标题、线路名称、明细表栏目名称、表
格线。 可以输入扫描的图像,在位图上跟踪绘制。系统对明细表的栏目进行编码,以便在自
动绘图时进行辨别。
图形模板库自动绘图功能:在一条线路的线路和杆塔数据已经完整或比较完整的情况下
进行图形组件的自动绘制。例如;封面的数据来自线路数据。选择存放线路数据的库表,选
择好线路名称。杆塔基数将显示出来;当选择好线路后,系统会根据模板每页包含的杆塔数、
杆塔基数来生成杆塔明细表1、2、3…;把杆塔数据填加到明细表的每一页上编码相同的表框
内,图形组件可进行手工编辑,如移动、删除等;线和面对象可以编辑节点,可进行合并、
分割等操作;点的大小、线、面的宽度及颜色都可以修改;文字的字体、大小、颜色可以修
改。图形组件完成后,可以合并到指定的图层中。
(5)自动布线、杆线同布
主干线路和杆塔可以采用手工布线,也可以进行自动布线,指定线路长度、线性、转折
次数、每段杆塔数量、杆塔类型等信息,可以实现复杂线路的线路和杆塔一次自动布线完成,
同时实现较高的布线精度。
系统提供面向对象的输配电网建模功能,摆脱了普通地理信息系统纷繁复杂的图形编辑
工具。系统以输配电杆塔为纽带,实现杆线同布,并提供测量工具显示杆塔的前后杆距及转
角方向,帮助用户进行电网建模,并实现了杆线联动功能。
系统实现杆塔和线路同时输入的功能,既减轻了图形输入的工作量,又保证了正确的拓
扑结构。供电区或行政区窗口杆线同步功能中,系统提供准确的测量工具,可测量相邻杆塔
间的距离、线路转角以及线路的总长度,方便用户布线;系统还提供了等距离布线的功能。
系统实现了配电设备的组合移动操作的功能,当杆塔位置改变后,其所附着的线路以及
输配电设施则会自动随杆塔重新定位,不需对每一配电设施进行逐一的移动操作。
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