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电力三维GIS应用案例电力三维基础信息平台电力三维系统平台集成GIS、RS和虚拟现实技术，集成了多源（包括影像数据、DEM、三维模型数据，业务数据）海量数据，客户端可实现三维数据快速浏览、空间分析、三维渲染、功能设计、拓展需求等操作。
系统运用三维可视化技术和空间信息技术，构筑了一个“数字电网”，能够实时、直观地了解电网的各类信息，辅助工作人员进行业务管理和决策，从而实现对电网科学、有效的管理，提高电网管理质量和运行效率、降低运营成本。
电力三维基础信息平台数据快速浏览电力三维基础信息平台空间分析电力三维基础信息平台功能设计电力三维基础信息平台拓展需求电网设备管理系统该系统将电网设施设备进行高精度建模仿真，过程中采用细节层次模型技术，并且在客户端采用缓存技术，实现了高速浏览三维数据的功能，并将电力设备丰富的属性信息包括基础地理信息、自然环境信息、电力设备设施信息、电网运行状态信息等以及视频、图片、影像等多媒体信息集成到系统中，为电网设施设备的管理减少了外业作业量，提高了管理效率，实现了电力工程的智能化管理。
日常生产安全管理电网基础信息管理电力设备动态监测可视化运维管理突发事件应急指挥电力规划设计辅助系统电力规划设计辅助系统是一个数字化的管理和决策支持系统，系统采用基于高精度的数字地形模型（Digital Terrain Model DTM）、高分辨率遥感影像以及三维设备模型技术，对电力设计区域在计算机上进行仿真，从而再现了该区域的自然环境，实现了二维、三维同步显示、坐标系实时转换、查看送电线路纵断面等功能。
设计部门可以在虚拟的三维场景中进行送电线路路径的规划，进行各种空间分析，使路径走向更加合理，达到缩短线路路径、降低投资成本的目的。
该系统的使用可以减少大量的野外勘察工作，减少了工程建设对人民生活造成的不利影响，保护环境，与传统作业相比优势十分明显。
线路设计快速模拟排塔软件交互操作区域对象快速切割电网建设环境仿真电网设施风险评估电网安全生产管理系统电网安全生产管理系统可以快速直观了解高压输电线路走向情况。
基于三维GIS的城市配电管理信息系统设计与实现时翔;陈志勇【摘要】针对城市配电网的实际管理需求，对基于三维GIS的城市配电管理信息系统进行设计与实现。
系统不仅可方便管理配电设备的台账、缺陷故障、实时监测信息和三维地理空间信息，还可实现三维地理空间信息与配电设备上述信息间的关联管理，并基于此对配电网的安全运行情况进行了监控。
与现有配电二维GIS管理软件仅把架空线和电缆轨迹作为图层叠加在电子地图上的做法不同，该系统对架空线、地下电缆和城市场景都做了立体化的展示；并提供架空线路延布工具，提高了系统的灵活性、扩展性。
实践表明，该系统真实、完整地还原了现场情况，能够有效降低电网维护工作的难度，有助于管理部门对配电网信息的全面掌握，实现了对配电网故障点的快速辅助查找及电力事故的有效预防。
%Design and implementation of the urban distribution management information system based on 3D GIS is proposed to meet a need of actual management of urban distribution network. The system can not only facilitate the management of parameter, defects, failures, real-time monitoring information of equipments and geographic Information, but also realize the associated management between them. On this basis, security monitoring of the functioning of the distribution network is implemented. Unlike 2D GIS system, this system displays 3D models of overhead lines, underground cables, and urban scenes and provides tools to build overhead lines. Practice shows that the system is a true and complete tO restore the site, resolves the problem of heavy workload in maintaining distribution network, has realized quick-assisted search function of failurepoint on the distribution network, and is helpful to master the total information of the distribution network.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】4页(P22-25)【关键词】三维GIS;配电管理;地下电缆;架空线;信息系统【作者】时翔;陈志勇【作者单位】青岛供电公司,山东青岛266002;青岛供电公司,山东青岛266002【正文语种】中文【中图分类】TM727.210 引言传统的配电网资料多以图纸、图表等形式保存和管理，效率低，数据安全性不高［1］。
浅谈基于电网管理的三维GIS平台设计与实现随着信息技术的迅速发展，数字化的图形技术取得了重大进步，3D 显示技术和虚拟现实技术在汽车、社会建筑设计、城市和数字地球等领域得到了广泛的应用。
国内电力企业信息化起步早，发展速度快，电网运行管理领域已建立了各种高水平的应用系统。
在电网管理的可视化应用管理方面，目前使用的是单线图和地理信息地图的组合模型，通过该网络的拓扑结构，获得了电网的实时信息和位置信息来监视电力传输和分配，辅以各种不同的监测装置，提升了电网信息化管理水平。
1我国三维G工S研究现状目前我国的三维显示和虚拟显示技术在电力行业的应用主要集中在配电系统中，尚未真正实现三维显示。
目前比较成熟的系统都是基于GIS系统的二维应用，通常用点和线表示电气设备，不能表示设备内部本身的结构，在其空间性能分析方面的局限性较大。
目前正在进行的是三维网格显示区域方面的研究，暂时尚未延伸到整个城市电网管理。
考虑到城市电网中大量的电力接收端，完成对需电方的输供电任务成为电网的主要工作。
电力规划布局将直接影响到城市的供电可靠性，经济性和可扩展性。
通过3D GIS在电网信息领域的建设，充分利用三维空间信息服务功能，借鉴地理信息系统的成熟应用集成，可以提供信息显示和快速分析，准确和直观展现完整的城市电网。
2整体架构三维地理信息系统可以收集，整理，汇总各电力设备在电网的信息，以地理坐标为基础，实现综合电网基于城市地貌和建筑特色的信息模型组合，然后将这些模型一起通过网络发布，使用户可以快速和完整查询城市电网的历史、现状和规划的各种宏观和微观情况。
在平台上，城市电网，电网变电站设备和城市建筑物之间的空间位置关系完全与实际情况对应，空间的三维坐标和任意点之间可以被测量，从而再现真正三维的城市电网的景观。
三维地理信息系统具有多级结构，包括模型层，表示层，综合查询和分析层和应用管理层。
三维地理信息系统使用客户机/服务器和浏览器/服务器的组合结构，同时支持单机和网络平台。
配电网可视化系统三维GIS技术设计的应用发布时间：2022-05-31T05:11:50.081Z 来源：《新型城镇化》2022年11期作者：郭东伟[导读] 在输电线路中，设计三维可视化辅助设计系统，采用三级构架模式作为软件开发模式，可以满足开放数据结构并利用工业标准的基础GIS软件。
国网青海海东供电公司青海西宁 810000摘要：三维GIS技术一方面能够让配网具备一定的交互性，另一方面也能够借助三维场景模拟还原配电网实时运行状况，并借助空间分析功能，实现对配电线路的规划、设计与培训模拟等相关工作。
基于此，文章结合实际工作经验，就配电网可视化系统三维GIS技术设计的应用展开详细论述。
关键词：配电网；可视化系统；三维GIS技术；设计；应用1系统的构建1.1开发模式在输电线路中，设计三维可视化辅助设计系统，采用三级构架模式作为软件开发模式，可以满足开放数据结构并利用工业标准的基础GIS软件。
基于此，开发专业作业平台时使用组件式二次开发，在平台上再继续开发更高级的应用。
这种模式，将高级平台和底层基础平台进行了隔离，开发的难度也大幅降低，系统利用基础地理数据以及公用数据库的效率也得以提高。
与此同时，对专业作业平台提出了更高的要求，需要涉及GIS专业知识，也需要输电线路勘测设计等知识，需要全面地了解配电线路。
1.2软件体系结构在设计配电线路的三维可视化辅助系统时，可以使用自上而下的四层次型软件体系结构。
这种体系结构优点众多，对现有的软硬件技术以及有关系统需求因素进行了综合的考虑，体现了可扩充性和系统性。
这套软件体系结构是面向可视化输电线路设计的，而且重用度都比较高。
设计系统各层级功能需要考虑以下几方面因素。
1.2.1专业应用层其构成了用户交互的界面以及辅助设计系统，含有可视化的输电线路查询、现实、管理数据、输出图标以及设计等多种功能。
1.2.2模拟对象层其功能主要是将地理数据的多数据源变为综合的、单一的以及基于数据模拟的对象，可使GIS中多数据类型的问题得以解决。
网络三维GIS与电网工程数字化设计移交系统 集成应用研究1 引言近年来，国家电网建设力度加快，发展方式转变，跨区电网工程进入跨越式发展的新阶段。
优化调整管理体系和工作机制，形成职责清晰、责权对等、协同高效的管控模式，实现核心资源集中管理、统一调控、优化配置、合理布局，提升整体管理水平和运营效率等一系列工作需要整合资源，掌握完整、准确的电网建设的基础信息，才能更好的服务于国家智能电网建设。
目前，我国电网工程设计成果管理尚未形成统一的数字化移交管理体系，各网省公司电网建设规划和勘测设计资源相对分散，电网工程主要分布在工程设计和建设等单位，造成电网建设项目的设计成果查询困难，规范管理相对滞后;三维GIS在电网建设过程中的应用近几年取得了一些成果，利用三维GIS能够进行规划、设计、施工以及运行系统的建设，但与数字化设计平台的集成目前尚未形成有机的统一体。
基于以上两点，本文研究了在B/S架构实现三维GIS与电网工程数字化设计移交的系统集成，探索了基于三维GIS的电网三维数字化设计移交平台的建设与应用，实现了将基础地理数据、设计数据、附属数据等数据信息以及系统平台一并作为三维数字化设计成果移交给业主单位，满足了用户的信息化需求。
2 研究目标本文研究的主要目标是搭建网络平台，实现三维GIS系统与数字化设计移交的系统集成，将电网工程数字化设计成果在三维平台上进行综合展现，提升数据管理的信息化水平。
主要包括以下几个方面：(1)通过数字化设计成果移交系统实现电网设计阶段的数字化成果移交的规范化、标准化，实现电网建设各阶段信息的充分共享。
(2)通过三维GIS平台实现基础地理数据、设计成果的展示，实现电网工程数据的综合查询。
(3)通过系统集成充分发挥三维GIS平台与数字化设计移交系统各自的优势，实现数字化成果的充分共享与统一管理。
(4)通过制定规范的数据处理流程减少数据处理的重复性工作，有效降低生产成本与数据成本，提高数据的使用率。
基于三维GIS技术的输电线路地理信息系统的设计与实现摘要针对当前计算机图形及GIS技术的发展和电力系统输电线路管理需求的特点，本文以输电线路地理信息系统平台为例，研究了如何利用现有的数字高层模型（DEM）及相应算法实现海量三维地表模型的构建和如何运用设计模式的构造方法实现输电设备的关联组合等问题，并通过建立方位数据中间层的方法将地表数字高层模型、输电设备三维模型及各类属性信息有机的结合在一起，从而满足了输电线路GIS 系统的各类维护及查询要求，并为该平台日后成为线路设计、培训模拟等高层应用的平台构建了良好的开放性框架。
1引言随着计算机技术的飞速发展，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）在整个电力行业中得到了越来越广泛的应用。
将GIS引入配电管理系统（DMS），并与用电MIS，负荷管理及SCADA等子系统相结合，为各级管理人员提供一套简单、迅速、方便的配电网运行管理系统已成为现代电力企业提高管理水平和工作效率的有效手段。
然而，目前在电力系统中广泛应用的主要还是基于二维坐标的GIS系统，其空间表现和分析能力都有很大的局限性。
输电线路是位于地理空间中的人工构建物，其线路距离长，通过地区的地理条件比较复杂，与众多电力线路和通讯线路交叉跨越，并且通常会通过居民区、公园和其它特殊区域。
输电线路及其杆塔位置与地理空间位置密切相关，特别是在垂直方向上的层次信息尤为重要，这使得二维地理信息系统无法达到其管理的需求。
近年来，计算机图形学的发展和计算机硬件性能的成倍提高使得三维表现技术日益完善，通过这些技术，我们能够构造更接近于现实的三维地表模型和各类设备模型，使得GIS系统从二维向三维发展。
本文通过运用三维GIS技术，结合模式设计方法，提出了一种构建三维输电线路GIS系统的方法，并在实际的工程中得到了实现。
2三维输电线路GIS系统的的特点及其实现难点相对于二维的GIS系统，三维输电线路GIS在其实现过程中有着明显的特点和实现难点，主要表现在以下几个方面：（1）在三维GIS中，无论是基于矢量结构还是基于栅格结构，对于不规则地学对象的精确表达都会遇到大数据量的存储与处理问题。
基于三维GIS的配电网信息化系统设计摘要：基于三维gis的配电网系统能够根据用户的需求和使用习惯提供可视化的真三维空间地理位置视图，并且在由三维gis系统提供地理位置数据的基础上实现一系列服务应用，最终实现配电网资源的信息化。
该课题基于三维gis技术，完成了三维配电网系统的整体设计和建模。
本文主要分为五个部分：引言，需求分析，设计分析，测试分析和总结。
引言主要介绍课题研究的背景和意义与课题的工作内容和目标；需求分析主要介绍了系统的概述和描述了功能需求；系统设计描述了系统建立的流程及最终所实现的功能；总结部分概述了三维gis技术的发展以及在配电网中应用的趋势。
关键词三维 gis google earth 配电网三维建模1引言1.1系统设计背景随着电网建设的不断发展。
用户对供电可靠性的要求越来越高.这就要求电力企业特别是配电网的管理更趋于精细化。
建立配电网地理信息系统有助于提升配电网调度、规划、生产、运行、营销等的管理水平。
配电网络地理信息系统是电力信息化的一个重要组成部分，它将配电网中的各种信息与反映地理位置的图形信息有机地结合，实现具有拓扑结构和分析功能的空间数据库系统，并且提供了强有力的手段处理图形和非图形信息，为电力部门提供智能化决策和控制。
目前已经出现了部分基于二维gis的配电网信息化系统，已经能够完成基本的查询、分析功能，但是在提供足够真实的可视化场景、完善的人机交互和增强分析等方面则略显不足。
本文引入三维gis系统作为配电网信息系统的分析、显示、交互层，解决或缓解了上述问题。
1.2关于三维gis从不同的角度出发，gis有三种定义：（1）基于工具箱的定义：gis是一个从现实世界采集、存贮、转换、显示空间数据的工具集合；（2）数据库定义：gis是一个数据库系统，在数据库里的大多数数据能被索引和操作，以回答各种各样的问题；（3）基于组织机构的定义：gis是一个功能集合，能够存贮、检索、操作和显示地理数据，是一个集数据库、专家和持续经济支持的机构团体和组织结构，提供解决环境问题的各种决策支持。
2需求分析配电网管理gis的信息流量很大、综合性很强，既要在高效访问数据的基础上满足海量存储需要，又要实现强大便捷的数据维护和空间分析功能，同时还要满足大量客户端操作简捷的需求，所以迫切需要结合三维gis技术进行三维gis的配电网系统设计。
2.1系统设计目标2.1.1系统设计原则（1）开放性：采用面向对象的支撑平台和运行、开发平台，提高软件的可靠性、可继承性、可维护性和可扩充性；采用开源的开发工具，支持第三方的二次开发。
（2）安全性：系统提供严格的保密措施、安全管理手段、可靠的数据存储方式和系统运行机制。
（3）功能性：功能性是配电综合管理图纸系统设计的首要原则，系统功能性是衡量管理信息系统建设成功与否的基本标准，本系统作为原型验证系统，功能性设计基本满足配电网系统建设的要求。
2.1.2系统设计目标该系统的主要目标就是使配电网生产管理工作革新，摆脱传统的作业模式，增强系统的可视化程度，提高工作效率和管理效率。
本系统设计目标主要是：（1）真实、直观地再现配电线路、配电设备、地表信息和建筑物等的三维景观。
（2）电网的所有类型的信息、属性以及一部分用户都存储到gis 数据库中，当要进行信息的交流与数据交换时，直接从gis 系统数据库中提取出各种需要的信息与其他部门的信息进行信息流转2.2系统功能分析（1）在地理图上直观地反映电网中设备、负荷和用户的分布情况及模拟电网的实际运行情况，直接查询和统计线路、设备和用户等需要的数据资料，形象、直观地表示出结果，生成相应的地图（设备负载图、客户统计图（二维）、区域分析图等），以供管理、分析和决策。
（2）提供电网运行管理分析和优化工具，保证电网安全经济运行，加强运行维护和营业服务等专业管理，加快报装、报修和抢修响应速度，提高客户满意度，为有效提高工作效率和服务质量提供技术支撑。
（3）拟构建一个数据交换和信息共享平台，有效地与现有孤立的应用系统（mis、客服、用电等）无缝融合，为信息决策提供更加有效全面的支持。
3系统设计分析3.1系统整体设计作为b/s网络体系结构，系统结构框架如图1所示。
由于数据库维护和电网规划都涉及大量的数据处理和分析，特别是空间数据的处理，信息量大、处理方式复杂，所以采用arcsde，通过该模式可以使管理人员方便地进行电网图的常规操作、线路切改、断电分析、属性信息更新、图形报表的打印输出等功能进行浏览查询、统计资料、生成报表等工作，所以采用b/s方式。
3.2系统模型3.2.1传统配电网拓扑模型根据配电网络的特点，有许多学者提出很多不同的配电网拓扑模型，比如耗散网络模型，该模型把配电网络简化为点和弧，其中包括变电站和开闭所的出线开关。
馈线上的分段开关和联络开关看作是顶点，馈线线段看作是弧，其方向就是线路上潮流的方向，一段线路的供电负荷可以看作是弧的负荷，流经开关的负荷可以看作是顶点的负荷；另一种面向配电系统原件模型的配电网拓扑，在输电网络数据库结构的基础上，提出了一种适合配电系统的网络数据库结构和网络层次模型，该模型分别描述配电馈线、馈线段（分支线）和电源（输电部分）。
尽管这些模型都充分考虑配电网的特点，基本满足配电网建摸的要求，但基于gis 在配电网中的应用，如何让这些模型能直接在gis 平台上应用或集成便成了一个问题。
3.2.2本系统拓扑模型基于gis 的拓扑图中只包含点和线两种元素，其实这与我们传统的图论不谋而合。
拓扑图在gis 平台上是以一个层的形式管理，点和线元素具有所有对象的方法和属性。
尽管拓扑图已经形成，但gis 平台所面对的拓扑分析毕竟不是专门针对电力系统的，因此还必须在gis 的拓扑的基础上，建立适合于电力系统分析的模型，这样不但能充分利用gis 强大的空间分析能力，同时也能满足电力系统的要求，更能很好地完成gis 与dpas 的集成。
综合考虑配电网的特点，建立模型时应该建立一个对网络拓扑起关键作用的模型。
网络中的关键节点是对网络拓扑有重要影响的节点。
将不影响拓扑的点设计为复杂边上的点，影响拓扑的点设计为复杂边的端点等方式建立最适合配电网络的模型。
3.3系统技术建议3.3.1使用b/s架构webgis 服务为b/s 结构，远程客户通过网络浏览器访问web 服务器，从而访问gis系统，客户对图形处理能力要求不高。
web 服务器中安装服务器（建议使用apache）与arcsde9.0 软件。
通过以上系统资源的合理调配和管理，配电网am/fm/gis 系统与其他系统融合在一个系统中，使其既有gis 系统强大的图形查询功能，又有多媒体界面相配合，在后台则有性能优越的oracle 及arcsde9.0 作数据库管理及图形库管理，整个系统完全遵循b/s 结构，可以方便业务人员进行系统管理、操作、分析。
3.3.2使用google earth作为gis引擎3.3.2.1二维地图参考导入使用google earth提供的鸟瞰卫星视图。
应用sketchup的“导入谷歌地球当前视图”功能，在google earth客户端中将视角移到需要进行三维建筑建模的地图，将此视图导入sketchup，作为基本图层，在图层的基础上进行建筑物的建模工作。
由于google earth所提供的视图免费获取的高分辨率空间影像数据，同时sketchup与google earth有很好的关联协作性，能在加载底图基础上自动设置空间地理坐标，无需截图、方便快捷、定位准确。
下图是以导入的二维地图为底图的模型：3.3.2.2三维建筑物建模应用sketchup进行建筑物建模时需要根据建筑物本身特性的不同采用不同的设计方案。
对于形状不是很规则的建筑（如教三），需要以楼的主体骨架为一个组件，，在这个组件的基础上对比照片，进行形状细节上的调整。
而对于较为规则的建筑（如图书馆，学六等），可以将每间屋子作为一个组件，通过这些组件的拉伸、偏移、复制等操作形成一层，再通过平移复制形成整体的建筑模型。
不同类型的建筑采用不同方法能提高建筑物建模的效率和精度，缩短了开发的时间。
3.3.2.3效率问题（1）加载鸟瞰视图时应在google earth客户端选择地形图层，以便与加载到网页中的google earth统一海拔。
如果不统一，会出现建好的三维建筑在地图中的显示起来与地面不统一。
（2）对于贴图比较多的模型，由于数据量已经很大，所以不进行阴影渲染。
经实际检验，贴图的大小对模型数据量的影响不大。
但是分辨率高的贴图用于小组件的情况比较影响三维模型的导入速率。
（3）对于使用阴影效果的建筑物，其阴影效果的设置的参数应该保持一致，否则在场景中会呈现出不协调的阴影效果。
同时应使用sketchup自带的阴影效果，避免使用渲染插件的渲染，这样能提高系统的现实和操作效率。
3.3.2.4使用arcsde空间数据库引擎arcsde做为arcgis套件中的空间数据库中间件，arcsde提供了一套数据访问对象，利用它可以建立与sde的连接并可对其中的空间数据进行读写。
类似于db幅，arcsde中的空间数据也是用table、field、recordset的概念组织起来的，所以操作起来很方便。
arcsde提供了一套地图显示对象解决图层的管理和专题图层的实现。
arcsde的地图是分层管理的，每一层对应一个recordset，图形的类型可以是点、线、面。
arcsde还提供了接口让开发人员自定义点、线、面的实现方法，我们可以在地图上把变压器描述为一个点，在显示的时候把它画成两个相交的圆，也可以在做负荷密度分析的时候根据各个区域的负荷密度进行着色或画出饼图。
arcsde 支持栅格地理图层，允许在地图上叠加航拍照片。
arcsde支持动态图层，可以在地图上显示抢修车的位置，当抢修车行进时自动刷新地图。
能够有效完成本系统对空间数据库的需求。
4总结本文分析了基于配电网地理信息系统的建设过程，包括系统的总体结构以及实现的主要功能，并特别地阐述了三维gis的优势以及在配电网系统中应用的好处。
本文总结了配电网地理信息系统建设的方式，指出了目前配电网地理信息系统尚存在的一些不足并进行了改进，其中，三维gis的引入基本解决了现有系统的呈现方式的问题，而webgis的使用也大大减少了系统操作人员的上手难度。
本文所论证内容，对gis在供电企业管理中的应用可以起到一定的指导或参考作用。
当然本系统设计尚存不足之处，相信随着计算机技术和gis技术的不断发展，这些问题的不断解决，三维配电网gis 系统肯定会有更为广阔的发展前景。
