GIS地理信息系统

1、地理信息系统（地理信息系统（GISGIS）介绍）介绍GIS地理信息系统地理信息系统GIS应用展望应用展望4.GIS在电力系统中的应用在电力系统中的应用3.GIS功能特征功能特征2.简介简介1.GIS简介简介地理信息系统：地理信息系统：GIS（Geographic Information System）定义：定义：GIS是一种为了获取、存储、检索、分是一种为了获取、存储、检索、分 析和现实定位数据而建立的计算机化得数据析和现实定位数据而建立的计算机化得数据库管理系统。（库管理系统。（1998年，美国国家地理信息年，美国国家地理信息与分析中心）与分析中心）GIS简介简介GIS诞生：诞生： 1962

2、年，加拿大年，加拿大Roger Tomlinson教授首次提出并领导建立了世界上首个具有教授首次提出并领导建立了世界上首个具有实用意义的实用意义的GIS，被称为，被称为CGIS（Canada GIS）。）。GIS简介简介 此后的几十年里，美国此后的几十年里，美国NASA，日本国，日本国土信息中心，中国科学院地理所等单位先后土信息中心，中国科学院地理所等单位先后完成了各项专用完成了各项专用GIS的开发。的开发。 在现代电力企业中，应用的在现代电力企业中，应用的GIS平台可平台可大致分为两类。大致分为两类。GIS应用平台应用平台两类两类通用通用GIS平台平台专业专业GIS平台平台国外，ESRI公司

3、的Arc/Info国内的supermap国外，Mapinfo公司的Mapinfo国内，深圳雅都公司的GrowGIS发展历程发展历程电力电力GIS的发展过程：的发展过程： 从功能结构上看，主要经历了从相对独立从功能结构上看，主要经历了从相对独立到集成融合的发展过程。到集成融合的发展过程。电电力力GIS发发展展自动绘图（自动绘图（AM）、设备管理（）、设备管理（FM）和）和GIS相对独立应用相对独立应用AM、FM均建立在均建立在GIS的基础之上的基础之上GIS地理信息系统地理信息系统GIS应用展望应用展望4.GIS在电力系统中的应用在电力系统中的应用3.GIS功能特征功能特征2.简介简介1.GIS

4、功能特征功能特征基础基础数据获取数据获取数据存储与管理数据存储与管理数据处理与分析数据处理与分析数据输出与显示数据输出与显示GIS数据获取数据获取GIS的数据获取：的数据获取： 包括数据的采集与输入，即是将系统外包括数据的采集与输入，即是将系统外部的原始数据传输到系统内部，并将外部数部的原始数据传输到系统内部，并将外部数据的格式转变为系统内部能够识别和处理的据的格式转变为系统内部能够识别和处理的格式存储与系统的地理数据库中。格式存储与系统的地理数据库中。GIS数数据据获获取取数数据分据分类类空间数据空间数据属性数据属性数据空间数据空间数据GIS数数据据获获取取 空间数据指的是在二维或三维坐空间

5、数据指的是在二维或三维坐标下，以一种拓扑结构来描述物理位标下，以一种拓扑结构来描述物理位置及逻辑连接，针对真实的地理信息。置及逻辑连接，针对真实的地理信息。 主要的输入方式为，键盘输入、主要的输入方式为，键盘输入、数字化仪和扫描仪输入等。数字化仪和扫描仪输入等。属性数据属性数据GIS数数据据获获取取 属性数据指的是存放地理信息的属性数据指的是存放地理信息的元素自身特性的数据，常储存与与元素自身特性的数据，常储存与与GIS联合使用的商用数据库中联合使用的商用数据库中（Oracle、Sybase等）。等）。 主要的输入方式为键盘输入。主要的输入方式为键盘输入。 现代遥感（现代遥感（RS）和全球卫星

6、定位（）和全球卫星定位（GPS）技术为技术为GIS提供了丰富的数据来源。提供了丰富的数据来源。 GIS将原始数据形成数字化地图，为电将原始数据形成数字化地图，为电力系统可视化分析提供了最基础的数据支撑。力系统可视化分析提供了最基础的数据支撑。GIS数数据据获获取取GIS的功能特征的功能特征本质本质数据获取数据获取数据存储与管理数据存储与管理数据处理与分析数据处理与分析数据输出与显示数据输出与显示 GIS本质上是地理信息数据库和商用数本质上是地理信息数据库和商用数据库的联合使用，旨在为实物分析提供数字据库的联合使用，旨在为实物分析提供数字化、可视化的数据支撑。化、可视化的数据支撑。GIS数数据存

7、据存储与储与管理管理GIS数据存储：数据存储： 即是把数据以某种形式记录在计算机的内即是把数据以某种形式记录在计算机的内部或外部存储器上，目的是使计算机能够灵部或外部存储器上，目的是使计算机能够灵活快速高效的访问并处理这些数据，而关键活快速高效的访问并处理这些数据，而关键在于如何建立记录的逻辑顺序以确定存储的在于如何建立记录的逻辑顺序以确定存储的地址。地址。GIS数数据存据存储与储与管理管理 GIS的数据存储一般采用了分层技术，的数据存储一般采用了分层技术，即根据地图的某些特征，将其分为若干层，即根据地图的某些特征，将其分为若干层，整张地图是所有层得叠加结果。整张地图是所有层得叠加结果。 这样

8、，用户操作时就只涉及到一些特定这样，用户操作时就只涉及到一些特定的层而非整幅地图，系统对用户要求的反应的层而非整幅地图，系统对用户要求的反应速度得以大大提升。速度得以大大提升。 GIS数数据存据存储与储与管理管理空间库管理空间库管理属性库管理属性库管理GIS数数据存据存储与储与管理管理GIS的数据管理以图形反应地理数据的拓扑关系，包含地理实体信息。通常以点、线、面等元素来表征。包括矢量模型和面片数据模型。属性数据则反应了空间数据元素的特性。一般采用关系数据模型。注：两部分数据库自成体系，但采用相同结构，具有关联指向关系GIS的功能特征的功能特征关键关键数据获取数据获取数据存储与管理数据存储与管

9、理数据处理与分析数据处理与分析数据输出与显示数据输出与显示GIS数据处理与分析数据处理与分析基本数据处理基本数据处理数据的质量数据的质量检查和纠正检查和纠正包括空间数据和属性数据对应关系校验、误差校正、再编辑等数据的整饰数据的整饰处理处理使其满足地理信息系统的各种应用要求，如矢量数据光滑处理，拓扑关系建立等 GIS数据分析的核心内容是空间分析数据分析的核心内容是空间分析 是指根据确定的应用分析模型，通过对空间图形是指根据确定的应用分析模型，通过对空间图形数据的拓扑运算及空间、非空间属性数据的联合运算数据的拓扑运算及空间、非空间属性数据的联合运算等各种操作运算来分析一定区域的各种现象，以获得等各

10、种操作运算来分析一定区域的各种现象，以获得更有效的数据或某一特定问题的解决方案。更有效的数据或某一特定问题的解决方案。 这是这是GIS与一般计算机辅助设计（与一般计算机辅助设计（CAD）和绘）和绘图系统（图系统（CAC）功能的主要区别所在。）功能的主要区别所在。 GIS数数据据处处理理与与分析分析空间分析空间分析从地理信息中发现隐含结论从地理信息中发现隐含结论表格分析表格分析叠加分析叠加分析网络分析网络分析属性分析属性分析拓扑分析拓扑分析联合分析联合分析GIS数数据据处处理理与与分析分析分析方法分析方法分析方向分析方向GIS的功能特征的功能特征特色特色数据获取数据获取数据存储与管理数据存储与管

11、理数据处理与分析数据处理与分析数据输出与显示数据输出与显示 GIS相比于一般数据库的最大特色在于相比于一般数据库的最大特色在于直观的数据输出与显示，即直观的数据输出与显示，即“所见即所得所见即所得”。 输出的形式既可以是各种矢量图形和分输出的形式既可以是各种矢量图形和分析图表，文字报表，也可以是空间数据分析析图表，文字报表，也可以是空间数据分析和关联分析结果的地理图形形式。和关联分析结果的地理图形形式。GIS输输出出与显与显示示GIS地理信息系统地理信息系统GIS应用展望应用展望4.GIS在电力系统中的应用在电力系统中的应用3.GIS功能特征功能特征2.简介简介1.电力电力GISGIS应用应用

12、发电中应用发电中应用输变电中应用输变电中应用配电中应用配电中应用客户服务中应用客户服务中应用电力电力GIS的应用的应用在发电（厂）中的应用：主要包括两个方面。在发电（厂）中的应用：主要包括两个方面。（1 1）实现类似）实现类似MISMIS（管理信息系统）的功能。（管理信息系统）的功能。 通过通过GISGIS建立统高效的信息网络，能够及时、准建立统高效的信息网络，能够及时、准确地收集、传输、处理和反馈各项生产、经营、管理确地收集、传输、处理和反馈各项生产、经营、管理过程中产生的信息，实现发电企业范围内的数据共享，过程中产生的信息，实现发电企业范围内的数据共享，为生产运行、经营管理提供现代化管理手

13、段和科学辅为生产运行、经营管理提供现代化管理手段和科学辅助决策支持。如人事管理、设备管理、资产管理、生助决策支持。如人事管理、设备管理、资产管理、生产计划管理、生产统计管理、综合统计分析管理等。产计划管理、生产统计管理、综合统计分析管理等。 GIS在在发电发电中的中的应应用用（2 2）实现面向地理空间信息与资源信息）实现面向地理空间信息与资源信息相结合的相结合的GRMGRM（空间资源管理）功能。（空间资源管理）功能。 发电厂各种管线、设备、厂房、科室、人员、安发电厂各种管线、设备、厂房、科室、人员、安全通道路线、水系等设施的分布均涉及其本身固有信全通道路线、水系等设施的分布均涉及其本身固有信息

14、和地理空间信息。将这些信息资源利用息和地理空间信息。将这些信息资源利用GISGIS技术进技术进行管理，形成了发电厂行管理，形成了发电厂GISGIS，利用信息集成技术和发，利用信息集成技术和发电厂资源计划（电厂资源计划（ERP)ERP)进行集成，从而实现发电厂进行集成，从而实现发电厂GRMGRM。目前，发电厂目前，发电厂GISGIS应用主要是对厂区各种管道、设备、应用主要是对厂区各种管道、设备、各种线路等设施的信息管理方面所起的效益显著。各种线路等设施的信息管理方面所起的效益显著。GIS在在发电发电中的中的应应用用电力电力GISGIS应用应用发电中应用发电中应用输变电中应用输变电中应用配电中应用

15、配电中应用客户服务中应用客户服务中应用电力电力GIS的应用的应用 输变电系统从规划、设计、施工到投入运输变电系统从规划、设计、施工到投入运行后的运行维护管理是一个较长的过程。它们行后的运行维护管理是一个较长的过程。它们往往要面对时空宽广的海量数据，需要专门的往往要面对时空宽广的海量数据，需要专门的设备和技术辅以实现。为了解决这一需要，产设备和技术辅以实现。为了解决这一需要，产生了输变电生了输变电GISGIS。GIS在在输变电输变电中的中的应应用用现状网分析及规划管理现状网分析及规划管理 GIS在在输变电输变电中的中的应应用用 主要包括正常运行方式及负荷水平下的主要包括正常运行方式及负荷水平下的

16、技术分析、供电能力分析、可靠性分析等。技术分析、供电能力分析、可靠性分析等。 规划管理根据现状网分析结果，在基础规划管理根据现状网分析结果，在基础地形数据库和相关的专题数据库基础上，可地形数据库和相关的专题数据库基础上，可利用利用GISGIS进行线路或电网的规划，并初步分进行线路或电网的规划，并初步分析该规划线路的各种经济、技术指标，从而析该规划线路的各种经济、技术指标，从而确定选线的可行性确定选线的可行性。工程设计与工程施工管理GIS在在输变电输变电中的中的应应用用 在规划成果的基础上，进一步完善空间数据在规划成果的基础上，进一步完善空间数据库，形成以三维地理空间模型为载体的各种专业库，形成

17、以三维地理空间模型为载体的各种专业的详细数据库，使设计部门能实时方便地获取详的详细数据库，使设计部门能实时方便地获取详细的定量和定性数据，从而有助于进行选线和自细的定量和定性数据，从而有助于进行选线和自动排位，并将设计数据入库。动排位，并将设计数据入库。 在施工阶段，可以准确、快速地从设计成果在施工阶段，可以准确、快速地从设计成果中获取有关设计、交通状况信息，并可进行工程中获取有关设计、交通状况信息，并可进行工程的监督，把握施工进度。同时还可以及时地对施的监督，把握施工进度。同时还可以及时地对施工阶段的数据进行采集、编辑、入库，直接为电工阶段的数据进行采集、编辑、入库，直接为电网的运行维护和管

18、理提供支持。网的运行维护和管理提供支持。运行维护管理运行维护管理 GIS在在输变电输变电中的中的应应用用主要应用在主要应用在3 3个方面：个方面：（1 1）输变电设备与线路档案管理、线路地理走向）输变电设备与线路档案管理、线路地理走向图管理、设备运行管理、故障测距定位、检修管图管理、设备运行管理、故障测距定位、检修管理、两票管理等功能。理、两票管理等功能。（2 2） 结合结合GPSGPS技术实现雷电定位、污秽区监测管技术实现雷电定位、污秽区监测管理、线路巡视等功能。理、线路巡视等功能。（3 3）将调度自动化系统中的）将调度自动化系统中的SCADA/EMSSCADA/EMS的实时信的实时信息进行

19、接入，在地理接线图上动态显示电网运行息进行接入，在地理接线图上动态显示电网运行实时数据，实现动态网络跟踪与着色功能。实时数据，实现动态网络跟踪与着色功能。 电力电力GISGIS应用应用发电中应用发电中应用输变电中应用输变电中应用配电中应用配电中应用客户服务中应用客户服务中应用电力电力GIS的应用的应用 配电系统中引入配电系统中引入GISGIS是当前技术发展方向，是当前技术发展方向，是配电自动化及是配电自动化及DMSDMS的一个重要特征。利用的一个重要特征。利用GISGIS作为作为“协同工作环境协同工作环境”的重要工具和平台整合的重要工具和平台整合DMSDMS功能，实现具有功能，实现具有DMSD

20、MS功能的配电功能的配电GISGIS，即是，即是DGISDGIS（Distribution GIS Distribution GIS ）。）。 GIS在配在配电电中的中的应应用用设备设施管理设备设施管理 GIS在配在配电电中的中的应应用用 设备设施管理就是将设备设施固有设备设施管理就是将设备设施固有的本身信息和地理信息相结合，在电子地图的本身信息和地理信息相结合，在电子地图上形象表示，并进行管理，清楚展现设备上形象表示，并进行管理，清楚展现设备设施所在的地理信息和电网中的位置及运行设施所在的地理信息和电网中的位置及运行工况信息，而且完成诸如固定资产管理、设工况信息，而且完成诸如固定资产管理、设

21、备设施运行维护管理等功能。备设施运行维护管理等功能。配电网运行维护与操作分析配电网运行维护与操作分析 GIS在配在配电电中的中的应应用用 利用利用GISGIS的网络数据描述优势能够清楚将配电的网络数据描述优势能够清楚将配电网络拓扑结构描述出来，辅之于配电网网络拓扑结构描述出来，辅之于配电网SCADASCADA信息、信息、负荷管理信息和客户信息，对配电网进行运行维负荷管理信息和客户信息，对配电网进行运行维护，确定配电网络运行方式十分有效。护，确定配电网络运行方式十分有效。 对于分析配电网运行维护方案、转供电方案对于分析配电网运行维护方案、转供电方案以及某个或者某几个开关刀闸操作后的配电网运以及某

22、个或者某几个开关刀闸操作后的配电网运行方式影响的地理区域及客户、损失的负荷等一行方式影响的地理区域及客户、损失的负荷等一目了然，起到配电网控制分析和运行维护方案决目了然，起到配电网控制分析和运行维护方案决策功能。策功能。配电网规划及辅助设计配电网规划及辅助设计 GIS在配在配电电中的中的应应用用 配电网规划与辅助设计的主要功能有：线路配电网规划与辅助设计的主要功能有：线路( (架空线、电缆线架空线、电缆线) )走径选择设计、杆塔定位设计，走径选择设计、杆塔定位设计，以及变压器、大客户、开关刀闸、变电所及各以及变压器、大客户、开关刀闸、变电所及各类附属设施等的定位设计等功能。类附属设施等的定位设计等功能。 利用地理信息处理技术，结合区域行政规划利用地理信息处理技术，结合区域行政规划及电力负荷预测，辅助配电网规划与设计，有效及电力负荷预测，辅助配电网规划与设计，有效地减轻规划与设计人员工作量，提高配电网规划地减轻规划与设计人员工作量，提高配电网规划设计的效率和科学性。设计的效率和科学性。电力抢修车辆调度电力抢修车辆调度 GIS在配在配电电