GIS地理信息系统实用教案

1、GIS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.第1页/共46页第一页，共47页。GIS简介(jin ji)地理信息系统：GIS（Geographic Information System）定义：GIS是一种为了获取、存储、检索、分 析和现实定位数据而建立( jinl)的计算机化得数据库管理系统。（1998年，美国国家地理信息与分析中心）第2页/共46页第二页，共47页。GIS简介(jin ji)GIS诞生： 1962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实用(shyng)意

2、义的GIS，被称为CGIS（Canada GIS）。第3页/共46页第三页，共47页。GIS简介(jin ji) 此后(c hu)的几十年里，美国NASA，日本国土信息中心，中国科学院地理所等单位先后完成了各项专用GIS的开发。 在现代电力企业中，应用的GIS平台可大致分为两类。第4页/共46页第四页，共47页。GIS应用(yngyng)平台两类两类通用(tngyng)GIS平台专业(zhuny)GIS平台国外，ESRI公司的Arc/Info国内的supermap国外，Mapinfo公司的Mapinfo国内，深圳雅都公司的Grow第5页/共46页第五页，共47页。GIS发展(fzhn)历程电力

3、GIS的发展过程： 从功能结构上看，主要经历了从相对(xingdu)独立到集成融合的发展过程。第6页/共46页第六页，共47页。电电力力(dinl)GIS发发展展自动绘图（AM）、设备管理（FM）和GIS相对独立应用AM、FM均建立在GIS的基础之上第7页/共46页第七页，共47页。GIS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.第8页/共46页第八页，共47页。GIS功能(gngnng)特征基础(jch)数据(shj)获取数据存储与管理数据处理与分析数据输出与显示第9页/共46页第九页，共47页。GIS数据(sh

4、j)获取GIS的数据获取： 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，并将外部数据的格式(g shi)转变为系统内部能够识别和处理的格式(g shi)存储与系统的地理数据库中。第10页/共46页第十页，共47页。GIS数数据据(shj)获获取取数数据据(shj)分分类类空间数据属性数据第11页/共46页第十一页，共47页。空间数据空间数据GIS数数据据(shj)获获取取 空间数据指的是在二维或三维坐标下，以一种(y zhn)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。 主要的输入方式为，键盘输入、数字化仪和扫描仪输入等。第12页/共46页第十二页，共47页。属性数

5、据属性数据GIS数数据据(shj)获获取取 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(chcn)与与GIS联合使用的商用数据库中（Oracle、Sybase等）。 主要的输入方式为键盘输入。第13页/共46页第十三页，共47页。 现代遥感（RS）和全球卫星定位（GPS）技术为GIS提供了丰富的数据来源。 GIS将原始数据形成数字化地图(dt)，为电力系统可视化分析提供了最基础的数据支撑。GIS数数据据(shj)获获取取第14页/共46页第十四页，共47页。GIS的功能(gngnng)特征本质(bnzh)数据(shj)获取数据存储与管理数据处理与分析数据输出与显示第15页/共46页

6、第十五页，共47页。 GIS本质(bnzh)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化、可视化的数据支撑。GIS数数据据(shj)存存储与储与管理管理第16页/共46页第十六页，共47页。GIS数据存储： 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活快速高效(o xio)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地址。GIS数数据存据存储储(cn ch)与与管理管理第17页/共46页第十七页，共47页。 GIS的数据存储一般采用了分层技术，即根据地图的某些特征(tzhng)，将其分为若干层，整张地图是所有层得叠加结

7、果。 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速度得以大大提升。 GIS数数据据(shj)存存储与储与管理管理第18页/共46页第十八页，共47页。空间空间(kngjin)库库管理管理属性属性(shxng)库库管理管理GIS数数据据(shj)存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，具有关联指向关系第19页/共46页第十九页，共47页。GIS的功能(gngnng)特

8、征关键(gunjin)数据(shj)获取数据存储与管理数据处理与分析数据输出与显示第20页/共46页第二十页，共47页。GIS数据处理与分析(fnx)基本数据处理基本数据处理数据(shj)的质量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(jiozhng)、再编辑等数据的整饰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，拓扑关系建立等第21页/共46页第二十一页，共47页。 GIS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，以获得更有效的数据或某一特定问题的

9、解决方案。 这是GIS与一般计算机辅助设计（CAD）和绘图系统（CAC）功能(gngnng)的主要区别所在。 GIS数数据据处处理理与与分析分析(fnx)第22页/共46页第二十二页，共47页。空间分析空间分析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(fnx)分析方法分析(fnx)方向第23页/共46页第二十三页，共47页。GIS的功能(gngnng)特征特色(ts)数据(shj)获取数据存储与管理数据处理与分析数据输出与显示第24页/共46页第二十四页，共47页。 GIS相比于一

10、般数据库的最大特色在于直观的数据输出与显示，即“所见即所得”。 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和关联分析结果( ji gu)的地理图形形式。GIS输输出出(shch)与显与显示示第25页/共46页第二十五页，共47页。GIS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.第26页/共46页第二十六页，共47页。电力电力(dinl)GIS(dinl)GIS应用应用发电(fdin)中应用输变电中应用(yngyng)配电中应用客户服务中应用电力GIS的应用第27页/共46页第二十七页，

11、共47页。在发电（厂）中的应用：主要包括两个方面。（1）实现类似(li s)MIS（管理信息系统）的功能。 通过GIS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段和科学辅助决策支持。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。 GIS在在发电发电(fdin)中的中的应应用用第28页/共46页第二十八页，共47页。（2）实现面向地理空间信息与资源信息相结合的GRM（空间资源管理）功能。 发电厂各种管线、设备、厂房、科室、人员、安全通道路线(

12、lxin)、水系等设施的分布均涉及其本身固有信息和地理空间信息。将这些信息资源利用GIS技术进行管理，形成了发电厂GIS，利用信息集成技术和发电厂资源计划（ERP)进行集成，从而实现发电厂GRM。目前，发电厂GIS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。GIS在在发电发电(fdin)中的中的应应用用第29页/共46页第二十九页，共47页。电力电力(dinl)GIS(dinl)GIS应用应用发电(fdin)中应用输变电中应用(yngyng)配电中应用客户服务中应用电力GIS的应用第30页/共46页第三十页，共47页。 输变电系统从规划、设计、施工到投入运行后的

13、运行维护管理是一个较长的过程。它们(t men)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，产生了输变电GIS。GIS在在输变电输变电中的中的应应用用(yngyng)第31页/共46页第三十一页，共47页。现状网分析现状网分析(fnx)及规及规划管理划管理 GIS在在输变电输变电中的中的应应用用(yngyng) 主要包括正常运行方式及负荷水平下的技术分析、供电能力(nngl)(nngl)分析、可靠性分析等。 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，可利用GISGIS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

14、而确定选线的可行性。第32页/共46页第三十二页，共47页。工程设计与工程施工管理(gunl)GIS在在输变电输变电中的中的应应用用(yngyng) 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动排位，并将设计数据入库。 在施工阶段(jidun)，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，并可进行工程的监督，把握施工进度。同时还可以及时地对施工阶段(jidun)的数据进行采集、编辑、入库，直接为电网的运行维护和管理提供支持。第33页/共46页第三十三页，共47页

15、。运行维护运行维护(wih)(wih)管理管理 GIS在在输变电输变电中的中的应应用用(yngyng)主要应用在3 3个方面：（1 1）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(ynxng)(ynxng)管理、故障测距定位、检修管理、两票管理等功能。（2 2） 结合GPSGPS技术实现雷电定位、污秽区监测管理、线路巡视等功能。（3 3）将调度自动化系统中的SCADA/EMSSCADA/EMS的实时信息进行接入，在地理接线图上动态显示电网运行(ynxng)(ynxng)实时数据，实现动态网络跟踪与着色功能。 第34页/共46页第三十四页，共47页。电力电力(dinl)GIS(din

16、l)GIS应用应用发电(fdin)中应用输变电中应用(yngyng)配电中应用客户服务中应用电力GIS的应用第35页/共46页第三十五页，共47页。 配电系统中引入GIS是当前技术发展(fzhn)方向，是配电自动化及DMS的一个重要特征。利用GIS作为“协同工作环境”的重要工具和平台整合DMS功能，实现具有DMS功能的配电GIS，即是DGIS（Distribution GIS ）。 GIS在配在配电电(pi din)中的中的应应用用第36页/共46页第三十六页，共47页。设备设施设备设施(shsh)(shsh)管管理理 GIS在配在配电电(pi din)中的中的应应用用 设备设施管理就是将设备

17、设施固有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(zhnxin)(zhnxin)设备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、设备设施运行维护管理等功能。第37页/共46页第三十七页，共47页。配电网运行维护配电网运行维护(wih)与操作与操作分析分析 GIS在配在配电电(pi din)中的中的应应用用 利用GISGIS的网络数据描述优势(yush)(yush)能够清楚将配电网络拓扑结构描述出来，辅之于配电网SCADASCADA信息、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。 对于分析配电网运行维护

18、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策功能。第38页/共46页第三十八页，共47页。配电网规划配电网规划(guhu)(guhu)及辅助设计及辅助设计 GIS在配在配电电(pi din)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( (架空线、电缆线) )走径选择设计、杆塔定位设计，以及变压器、大客户、开关(kigun)(kigun)刀闸、变电所及各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

19、工作量，提高配电网规划设计的效率和科学性。第39页/共46页第三十九页，共47页。电力电力(dinl)(dinl)抢修车辆调度抢修车辆调度 GIS在配在配电电(pi din)中的中的应应用用 在电力抢修车上安装GPSGPS，利用GPSGPS反映(fnyng)(fnyng)的车辆位置信息发送到DGISDGIS，能够直观地在地图上反映(fnyng)(fnyng)抢修车辆所处地理位置。第40页/共46页第四十页，共47页。电力电力(dinl)GIS(dinl)GIS应用应用发电(fdin)中应用输变电中应用(yngyng)配电中应用客户服务中应用电力GIS的应用第41页/共46页第四十一页，共47页。GIS在客户服务中的应用(yngyng)客户服务中应用(yngyng)客户客户(k h)管理管理对客户信息进对客户信息进行管理与地理行管理与地理定位，并将目定位，并将目标突出显示、标突出显示、渲染在地理图渲染在地理图上。上。对报装接电客户的地理对报装接电客户的地理位置、负荷、所在地理位置、负荷、所在地理区域的现有电网信息等区域的现有电网信息等特征信息进行综合直观特征信息进行综合直观的表述，为确定接电方的表述，为确定接电方案提供决策案提供决策。客户报装申请管理客户报装申请管理根据客户的投诉根据客户的投诉信息进