配電網地圖信息系統設計范文

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摘要:針對配電網地圖信息管理的實際需求，本文提出了一種基于GIS的配電網地圖信息系統。為實現該系統，文章首先就系統的具體需求進行深入的分析和闡述，認為GIS配網地理系統需要具備數據存儲、控價數據查詢與處理，以及打印方面的能力。在分析其需求的基礎上，提出采用MapInfo作為GIS開發的主要平臺，同時在系統整體架構搭建方面，結合傳統架構的優劣勢，采用B/S架構進行搭建;然后對系統的功能模塊進行了詳細設計，并給出了部分主要的數據表。通過上述的設計，得到配電網地圖信息系統主界面和部分操作界面，從而為配電網的信息化管理提供了更好的參考和借鑒。

關鍵詞:GIS;配電網;地圖信息系統;MapInfo工具;主界面

0引言

應用型地圖信息系統是指具體應用于某個行業或者領域的GIS軟件集合。隨著我國社會經濟的穩步發展，配電網的規模日益擴大，迫切需要利用應用型地圖信息系統來管理越來越復雜的配電網線路。為了更好地實現配電網管理的自動化、科學化目標，本文就針對配電網的應用型地圖信息系統進行研究，提出一套基于GIS的配電網地圖信息系統設計方案。

1系統需求及主要開發平臺

1.1系統需求本設計

主要用于配電網線路管理，面對日漸復雜的配電網線路，本文提出的基于GIS的配電網地圖信息系統需要具備以下基本功能:首先，該系統需要具備準確快捷的空間數據查詢功能，并且實現可視化管理，使系統用戶能夠對配電網地圖、屬性等信息進行高效的查詢;其次，該系統需要具備將配電網的地理空間和相關屬性數據進行一體化存儲的功能，能夠將這些數據作為一列來存儲于系統數據庫的表中，并且建立相應的數據檢索機制來滿足快速查找數據的需求;最后，該系統還需要具備周到的打印服務，能夠為用戶提供多種模板以及打印內容的選擇，用戶通過選擇輸入相應的條件，實現系統將頁面內容自動生成圖片并打印。

1.2主要GIS圖形開發平臺

目前，常見的GIS圖形平臺主要有ArcGIS以及MapInfo。從功能角度而言，這兩者都具備較為強大的功能，但是通過對比可以發現MapInfo更適用于本文所提出的配電網地圖信息系統，主要體現在以下方面：第一，MapInfo是能夠將文字和圖像進行緊密結合的一種軟件工具，能夠將地圖數據與屬性數據結合后，通過圖形或者表格等形式來直觀地向用戶進行顯示;第二，MapInfo具備查詢及分析地圖數據的功能;第三，MapInfo的數據庫接口豐富，能夠很好地滿足與數據庫進行信息交互的需求;第四，MapInfo集成了MapBasic開發工具，能夠滿足用戶的多樣需求;第五，MapInfo的成本比ArcGIS要低很多，從系統開發成本來說，顯然MapInfo的性價比更高。綜上，在設計方案中采用MapInfo作為GIS圖形平臺，不僅滿足了實際需求，又節約了大量資金。

2系統總體設計

目前，主流的系統架構有C/S、B/S等模式。C/S模式能夠利用兩端硬件優勢，但是該模式下客戶機需要安裝數據庫程序以及圖形平臺，對客戶機的要求較高，否則會影響運行效率。B/S模式如圖1所示，該模式由C/S模式基礎上發展而來，由Web瀏覽器來實現用戶界面，由服務器來實現大部分的事物邏輯，而降低了前端的業務量。

3系統功能設計

根據配電網地圖信息系統的需求分析，設計了地圖操作以及數據管理兩個主功能模塊，以及若干子模塊。

3.1地圖操作模塊

地圖操作模塊包含了地圖的編輯、縮放、查詢以及鷹眼圖等四個子模塊等。

3.1.1地圖編輯

地圖編輯是配電網地圖信息系統的基礎，該模塊能夠收集提取配電網絡的所有地圖信息，從而為系統其它功能提供電子地圖信息。地圖編輯模塊主要通過以下幾種方法來收集提取地圖信息:(1)數字化儀是一種圖形輸入設備，將跟蹤配電網絡線段而采集到的坐標值輸入數字化儀，能夠生成對應的電子地圖。此外，還可以通過CAD等工具軟件對電子地圖進行編輯，從而提高圖像的質量;(2)掃描儀是一種以掃描的方式將圖像轉化為適用于計算機的數字信號的設備。通過掃描儀，可以將圖紙上的原始地圖信息掃描并轉化為柵格數據結構，然后使用CAD等工具軟件對圖像進行編輯修改，通過降噪、細化等處理來提高地圖圖像的質量，并將其轉化為矢量圖格式。需要注意的是，使用掃描儀來采集地圖信息，對原始地圖圖紙的質量、軟件自動化程度等具有較高要求;(3)購買可以直接使用的商業性地圖數據。目前常見的電子地圖信息商品主要有衛星影像圖、電子地形圖等;(4)拷貝復制相關單位的原始地圖數據文件。MapInfo支持的格式交換數據結構有MIF、MID以及DXF，MIF文件用于圖形內容，MID文件用于文本內容，而．DXF是標準的CAD數據格式。因此，從相關單位拷貝復制的原始地圖數據文件首先需要經過格式轉換，形成MapInfo支持的MIF格式文件與MID格式文件，再通過操作MapInfo的Import命令來導入;(5)利用CAD、PS、AI等專業的圖像繪制工具軟件，進行地圖的手工繪制。

3.1.2地圖縮放

該模塊主要功能是實現地圖的縮放。用戶通過點擊工具欄中的“地圖放大”和“地圖縮小”選項，或者在地圖界面上拖動鼠標，以簡單的操作即可實現地圖縮放。

3.1.3鷹眼圖

顧名思義，鷹眼圖就是像鷹一樣從高處鳥瞰當前顯示地圖區域在配電網全圖中的位置。在本系統視圖界面中有選擇工具，利用選擇工具可以拖動鼠標來選擇目標區域，選擇結束后，視圖界面會跳轉至所選擇區域的地圖圖像，此外，還會顯示出所選擇區域在整個配電網全圖中的位置。

3.1.4地圖查詢

該模塊將配電網全圖中的每個對象以及對象的屬性信息設為一個整體，因此，當查詢某一對象時，能夠同時查詢到其屬性信息。

3.2數據管理模塊

數據管理模塊的主要功能是實現地圖數據、屬性數據的輸入、查詢以及統計分析等功能，具體包括:設置配電網地圖信息系統的環境;對配電網設備的相關數據進行配置、刪改、添加等;掛接各個數據表;查看設備庫編碼;查看配電網設備與屬性的關系等。數據輸入功能方面，能夠支持人工輸入以及掛接各個數據庫的輸入方式，因此在很大程度上提高數據輸入能力。數據查詢功能方面，數據管理模塊支持條件查詢，將設備的空間位置、設備類型等作為查詢條件。此外，數據管理模塊還支持模糊查詢。數據統計分析功能主要包含了地理空間數據統計以及屬性數據統計，并且支持圖表等形式的輸出打印。

4數據庫設計

配電網地圖信息系統需要處理海量的地圖數據和屬性數據，因此必須建立高效的數據庫。

4.1主要數據庫表結構設計

鑒于地圖數據與屬性數據的各自特點，本設計采取將地圖數據與屬性數據分別存儲于類型迥異的數據庫中的辦法，來建立設備庫以及附表。設備庫主要包括配電網各設備的數據類型，而附表則主要集成了設備實體的信息，并將其轉化為對應設備的屬性數據。

4.2數據庫優化

為了提高數據庫應用性能，在本文設計中對數據庫進行了優化，具體方法如下:第一，通常來說，減少數據冗余可以達到節省數據庫存儲空間的目的，同時可以保持數據的一致性。但是，地圖信息系統在進行檢索時，若數據庫表中相關列最少，就必須進行相當復雜的關聯。由此可以得出，在某些情況下應當適當增加冗余，從而提高地圖信息系統的效率;第二，當數據表主鍵需要組合若干列來構成時，可以增加標識列作為主鍵，在地圖信息系統在進行檢索時，由增加的標識列來替代若干列的組合。這種方法雖然會占用一些存儲空間，但同時也提高了性能。

5部分系統功能實現

5.1主界面實現

5.2變電站添加實現

本文以“變電站添加”功能的實現為例，對上述配電網地圖信息系統設計方案的實現進行展示。

6結語

本文所提出的配電網地圖信息系統，在滿足配電網地圖信息管理需求的基礎上，盡量節約開發成本，具有較高的性價比。通過地圖操作模塊和數據管理模塊，以及各自的下級子功能模塊，該系統能夠周到全面地滿足用戶的操作需求。此外，通過數據庫優化，能夠有效地提高系統的數據處理性能。

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作者：林鈺杰；吳麗賢 單位：廣東電網有限責任公司佛山供電局