时间：2023-03-22 17:43:05
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【关键词】地理信息系统集成平台框架结构GIS数据集成平台GIS模型集成平台可视化建模工具
1引言
近年来，随着GIS应用的广泛和深入建立了一大批地理信息系统。随着网络技术的发展和实际的需要，这些分散的系统要求集成运行，以实现信息共享，提高运行效率。在国家“八五”攻关中就开展了这方面的研究[1，2]，在“九五”攻关中对系统实用化和运行业务化提出了更高的要求。地理信息系统集成的重要性得到普遍的认识[3，4]。
地理信息系统集成可以分为两个层次，一个是地理信息之间相互关系的概念层次集成，侧重于地理信息的空间分析；另一个是不同数据和模型之间组织和管理的技术层次集成。本文所指的地理信息系统集成主要指后者意义上的集成。
在计算机集成制造（ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS）领域，集成基础结构或集成平台的概念得到广泛的应用，集成平台被认为是实现企业信息集成、功能集成所需的基本信息处理和通信公共服务的集合[5]。IBM公司基于系统使能器（Enabler）的集成平台在企业应用中获得极大成功[6]，中国在CIMS应用中也广泛使用集成平台技术[7]，收到巨大的经济和社会效益。
文献[8]中作者论述了地理信息系统集成的概念、内涵和必要性，地理信息系统集成平台的功能和特点。本文借鉴CIMS的经验，结合信息技术的新发展，提出了基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的地理信息系统数据集成平台和基于关系数据库的地理信息系统模型集成平台和可视化构模工具方法。
2地理信息系统集成分析
回顾地理信息系统的发展过程，可以看出地理信息系统的集成在技术上可以分为如下几种形式：
（1）同一GIS软件系统不同模块之间或不同系统之间采用Import/Export的文本文件交换形式。这是最简单也是效率最低的一种方式，它适用于任意系统之间的数据和模型集成。
（2）大型商业GIS软件如ARC/INFO具有一致的数据模型和数据结构，提供二次开发语言，构成软件开发平台。不同模块之间可以采用二进制进行数据交换（如Arcedit和Arcplot），具有密切关系的不同GIS软件系统之间也可以采用这种方式（如ARC/INFO和ERDAS）。在这种模式下用户除了在操作系统的基础上开发应用模型被宿主系统调用外，其它所有的操作只能建立在这个商业软件平台基础上，不同的商业软件平台一般无法直接进行数据共享和功能互补。
（3）采用应用程序接口（API）的形式进行集成。如ARC/INFO提供RPC接口实现客户端与服务器端的通讯，提供ARC/INFO与ARCVIEW的集成。同时用户可以遵循RPC规范开发应用模块以实现系统集成。ESRI提出的分布式计算环境（DistributedComputationEnvironment）也是基于API的思想。
（4）对象连接与嵌入（OLE）的自动化功能（Automation）提供了对象之间的互操作功能，一些最近开发的商业GIS软件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司开发的Surfer，都提供OLEAutomation，用户可以将该软件作为一个对象嵌入自己的系统。
（5）最近发展起来的对象—关系数据库技术（ORDBMS）将空间数据作为一种数据类型直接集成进入数据库系统，用户可以在这种平台上直接管理矢量空间数据、遥感图像数据和普通关系数据，可以利用这种数据库平台的API开发GIS应用系统。
（6）OPENGIS组织采用COBRA标准，了其简单特征规范（SimpleFeaturesSpecification）1.0版本作为开放地理信息系统的基础，这无疑是地理信息系统软件向开放和互操作发展的重要方向之一，但这种方式需要从底层重新开发GIS软件，在短期内很难直接应用于工程实践。
在以上地理信息系统集成的各种形式中，都存在如下的问题需要解决。
（1）地理信息采集和应用的分布性特点决定了地理信息系统的分布性，地理信息系统集成需要一种分布式空间数据管理和分析模型的相互通讯机制。这种机制既可以适应在目前比较成熟的基于数据文件交换形式（如（1）和（2）），又可以为以后基于API（如（3）和（5））面向对象的地理系统集成（包括（4）—（6））提供发展余地。
（2）地理信息涉及不同的时间、空间和属性，需要有一种有效的地理数据管理的机制，并提供数据融合的能力。
（3）地理分析模型与多种地理数据发生联系，不同模型之间有复杂的串并联关系，模型的组织与管理是需要解决的另一个重要问题。
基于以上的分析，本文提出了基于客户/服务器机制的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的数据库集成平台和基于关系数据库管理系统的模型集成平台，以及在系统总体结构和数据库集成平台、模型集成平台的基础上进行可视化建模以辅助空间决策的方法和技术。
3基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构
近年来，客户/服务器（Client/Sever，C/S）体系结构在分布式系统中得到了广泛的应用。尽管这种模式至今还没有一个完整的权威性定义，但人们对这个概念的基本看法是一致的。在C/S结构下，一个或更多个客户机和一个或更多个服务器，以及下层的硬件网络、操作系统和支撑平台进程间通信系统，共同组成一个支持分布式计算、分析和表示的系统，在该模式下，应用分为前端的客户部分和后端的服务器部分。客户方发出请求，网络通信服务系统将请求的内容传到服务器，服务器根据请求完成预定的操作，然后把结果送回客户。
地理信息系统集成平台引入客户/服务器机制后，可以将地理信息系统集成定义为两层C/S结构（图1）。前端用户和数据库集成平台、模型库集成平台、应用模型构成第1层C/S结构，集成平台和应用模型与商业软件构成第2层C/S结构。客户端负责引导用户输入数据源、功能要求和模型选择，以及有关输入输出选择项，将这些信息提交模型集成平台服务器和数据集成平台服务器。模型集成平台服务器负责在模型库中检索符合用户功能要求的模型，并支持模型的组合和建立新的模型，然后将这些模型（包括模型库中已有的和通过宏语言或API新建的）对数据的要求提交数据集成平台服务器，其功能请求转化为RS服务器、GIS服务器、RDBMS服务器可以实现的基本操作并提交给这些服务器。数据集成平台服务器、RS、GIS、RDBMS服务器操作结果将返回给模型集成平台服务器，进而返回给客户端。
当客户端有特殊的显示、制图要求时，模型集成平台服务器将负责根据用户的要求调用其它服务器来实现；如果客户端要求将模型运行的结果进入数据库时，模型集成平台将向数据集成平台服务器发出请求，完成在数据库中的注册。数据集成平台服务器除了接收模型集成平台发出的请求外，还可以直接响应按照时间、空间和属性信息数据查询的要求，在空间框架的基础上实现多元数据的融合，数据集成平台的功能也是调用RS、GIS、RDBMS服务器的功能来实现的。模型与数据库之间、模型与模型之间即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交换形式（如ARC/INFO的E00格式等），也为将来全部过渡到API的内存交换形式（如DLL，OLE，ActiveX，COBRA等）提供可能。
这种设计使得系统只考虑软件的功能而不会过分依赖于具体的软件平台，因此系统具有良好的可扩充性，无论采用商业软件还是采用国产软件，只要具有该项功能可以作为服务器，服务器软件类型的变化都不会影响系统结构，便于将来采用国产软件和系统的升级换代。
4基于元数据的地理信息系统数据集成平台
（1）代替传统教学用图。
对于中学地理教学来说，地图的作用是至关重要的，它是最为经常用到的教学工具，信息量比较大，且形象直观。为了培养学生的地理能力，首要的就是要培养其学习地图的能力，也就是说，要学会对地图进行阅读以及填绘和分析。传统教学中，一般都是利用教学挂图以及课本附图还有复合投影片等形式对地理分布知识进行讲授，虽然利用教学挂图和投影仪能够深化教学，可是在使用过程中会占用空间，容易损坏，而利用GIS技术自主制图，能够将教师的问题清晰反应出来，也不容易损坏。这样制作出来的地图，信息容量比较大，且精度比较高，表现形式具有丰富性，能够进行动态显示，容易对内容进行修改以及扩充，也能够结合具体需求提供信息，另外，它还可以将分布图以及信息数字进行结合，使学生具有量的概念。
（2）可以进行空间查询。
利用这一技术能够达到双向查询的效果。比如，在对我国省级行政区进行教学的过程中，教师可以利用动态闪烁的形式显示行政区名称以及简称还有位置和轮廓等，同时还要赋予其属性，能够随时对其面积以及人口还有社会情况和经济状况等进行查询。另外，这种可视化能够提升学生自身的感性认识，将其学习兴趣充分调动起来。
（3）使知识教学更加丰富。
GIS能够对传统观念和认识加以改变，使教学与学生都能够有全新心态对地理知识加以探索与学习，对学生思维理念加以培养，增加其个性化学生。教师在对研究课题进行确定以后，学生能够利用GIS数据库开展研究性学习，从多个方面对研究内容加以了解，对知识教学加以丰富，使学生学习能力和教师的教学水平得到提升。
二、在中学地理教学中对GIS使用的几点建议
（1）对相关教育资源进行建设。
从当前情况看，GIS技术成果一般都被用在商业中，在教学中的应用比较少，因此，要对中学地理教学过程中GIS技术的应用加以重视。对中学地理教育的相关软件以及地理数据资料进行开发，对教师进行GIS知识培训，是中学教师地理专业水平以及计算机操作水平得以提升。在对人才进行培养与培训的时候，一定要和中学教学进行衔接，多开设GIS课程，对相关教材以及案例数据进行编写与制作，使教师对学生的学习进行指导，教师要改变传统单纯教授知识的模式，而是要将教学过程变为提供以及加工地理信息并解决地理问题的一个过程。当前，由于计算机技术不断发展，教师要对免费资源进行科学利用，利用自身知识进行修改并利用。各级中学也可以和相关院校进行交流，使GIS技术和资源实现共享。
（2）对GIS教育加以普及。
在中学地理教学过程中，应用GIS技术，就是要求学生在对计算机相关知识进行掌握之后，可以利用GIS技术针对相关数据加以操作和处理，之后能够对实际问题进行解决。在当前社会中，GIS技术的作用越来越重要，因此，要确保这一技术在中学地理教学过程中得以普及。从当前情况看，我国很多地区的中学都设置了微机室，虽然在数量以及质量方面无法满足学生的需求，可是学校只要进行认真规划，合理进行利用，就能确保学生上机机会，使学生对GIS的基础知识进行操作应用，保证GIS技术的普及。
（3）对相关教育体系进行构建。
不能在大学才开始进行GIS教育，要融入在中小学教育过程中。结合教学环境要分地区以及分层次和分级别对GIS教育在中学阶段进行设置并逐步做好落实工作。要在教学过程中分成基本要求教学以及拓展教学和研究性教学，也可以根据课程设置的相关结构，将其分成必修课程和选修课程，构建一套完整的GIS系统。在中学地理教学过程中利用GIS技术，能够使学生对地理学科有一种正确的学习态度，和地理的前沿科技动态进行接触，坚持与时俱进的原则，为GIS人才以及地理学科人才和复合型人才的培养打下良好基础。
三、结语
0引言
网络拓扑分析是电力系统网络分析应用软件的基础,它的任务就是对网络中开关状态的变化进行处理,形成新的网络结线,得到拓扑数据,供电力系统应用程序使用。拓扑分析的效果直接影响着应用程序的使用效果。早期的网络拓扑分析是利用堆栈技术进行搜索[1]。为了加快拓扑的速度,出现了以下几种利用数据结构加上特定的算法来实现拓扑的改进方法:1)追踪网络拓扑变化[2]。其拓扑处理方法是保存前一次网络拓扑分析的母线结构,通过对比前后开关状态的变化,局部修改母线编号。这种方法虽比较费时,但拓扑分析效率有所提高。2)分电压等级拓扑法。该拓扑分析方法只搜索断开开关所在的厂站电压等级,大大减小了搜索的空间,提高了网络拓扑分析的效率[3]。3)面向对象(OO)的电力网络拓扑。实现拓扑跟踪OO模型的启发式拓扑分析方法,利用OO技术可扩展拓扑算法的适用范围[4,5]。4)基本分析单元的有色Petri法。将整个电网拓扑分析问题分解为若干基本分析单元,采用基本分析单元的有色Petri网模型,只重新计算受开关状态变化影响的分析单元,减小了搜索的空间,可提高拓扑分析的效率[6]。随着电力系统自动化的深化,地理信息系统(以下简称为GIS)在电网中的应用越来越广泛,如何在GIS基础上构建电力网络拓扑,已成为在GIS基础上构建电力系统的高级应用软件需解决的首要问题。为了充分利用GIS的信息资源,有效地利用GIS系统提供的网络拓扑数据,本文提出了一种实用的基于GIS的电网网络拓扑分析算法。
1GIS中的网络拓扑功能[7]
地理信息系统以地理空间数据库为基础,对空间相关数据进行管理、操作、分析、模拟和显示,提供了空间和动态的地理信息。对于容纳海量数据的地理空间数据库而言,拓扑分析是其核心技术。
1.1GIS中拓扑的基本功能
根据拓扑学原理,图形元素可以大致分为点、线、面三种基本形式,空间实体的拓扑特征就体现为这三种基本元素的拓扑关系。所以,对空间的拓扑分析,就是对点、线、面三种基本元素相互之间的关系进行分析处理后提取的拓扑特征。基于结点-弧段-多边形的拓扑分析,是建立在点集拓扑的理论基础之上的。它描述了空间实体之间的连接性和邻接性,此即为拓扑空间关系所要描述的内容。在GIS中,基础的拓扑表述方法已经集成为通用函数,供开发使用。其中连通性分析功能便是一种带有自动拓扑功能的函数,它根据定义的拓扑规则,自动进行图形的拓扑分析,得到拓扑数据。
1.2拓扑空间数据模型空间数据模型的基本类型起源于“Spaghetti模型”,如图1所示。GIS中的拓扑生成意味着给Spaghetti文件增加拓扑结构。图2为增加了拓扑结构的拓扑模型示意图。GIS拓扑空间数据定义为空间特征数据和属性数据。空间特征数据记录的是空间实体的位置(X,Y),拓扑关系和几何特征,是将GIS和其他各种数据库管理系统区分开的标志,其拓扑关系是通过拓扑模型自动创建的;属性特征数据,需要按照其级别来分类以便进行属性的概括和显示,通常用关系表的形式组织。图2中线(或弧)由结点定义,是有方向的;点、线、面之间的拓扑关系用若干拓扑属性表来描述。按照分类,GIS用一些表明实体类别的整数来代替实体原始属性的级别值,这些整数就是GIS赋给实体的标识号(OID),这些OID号具有很好的完备性,与实体一一对应,是各个实体之间关联的桥梁。查找时,直接在拓扑属性表中查找OID即可,比Spaghetti模型在整个图中查找效率高。
2GIS拓扑分析的应用局限
现有的GIS拓扑分析主要用于电力系统故障点查询、停电范围的查找、着色显示等简单分析功能,而不适用于电力系统网络分析的潮流计算、无功优化、智能操作票专家系统等高级应用。网络分析中所用到的拓扑描述方式与GIS对拓扑关系的描述方式并不完全相同。主要有以下几点区别:1)在GIS系统中,其拓扑分析是基于空间连通性,分析的是将实体经过抽象之后的点、线、面之间的空间关系。而电网分析应用程序所用的数据是以描述电网模型为主,即主要描述电网结构和逻辑关系。2)GIS中的拓扑描述并不区分节点类型,对杆塔与线路端点等一般节点在拓扑分析的时候并不加以区分,而杆塔节点在网络分析中是不需要的。3)GIS中的母线是用线实体来表示,而在网络分析中所需的拓扑数据却是节点号。因此,GIS构建的拓扑数据不能够直接应用于网络分析应用程序,应该通过一定的方法将以GIS方式描述的拓扑数据进行转换。除了能够提供地理空间分布信息数据外,还可以给出网络分析用的元件参数,包括节点号、支路数据、节点数据等等,并对母线、连接线等零阻抗元件做正确的拓扑处理。
3基于GIS的电力网络拓扑分析
电力网络拓扑一般分为两个基本步骤[1～3]:第一步是厂站的结线分析,也称母线分析;第二步是系统网络分析,分析整个系统的母线由支路连接成多少个子系统,也称为电气岛分析。本文在GIS平台上,按照网络分析要求,定义了各元件的属性表结构,对母线、开关和节点编号做了有效的处理,并依照拓扑的基本步骤和GIS的连通,形成了一种实用的基于GIS的电力网络拓扑算法。
3.1拓扑实现的环境由于GIS系统具有庞大的空间数据库系统,直接在上面进行拓扑分析必然会影响计算速度,而且,数据库中有很多数据是电网网络分析软件不需要的,如前面提到的杆塔等。因此,本文在GIS上只加载与网络分析所需数据相关的图层,在此基础上实现拓扑分析。利用GIS自身强大的功能,该平台具有和外界接口的能力,与实际系统对接可以得到实时数据;与其他作图软件如AutoCAD等对接可以直接得到电网图形及数据;与其他数据库对接可以直接通过数据库引擎技术将获取所需的数据。
3.2元件属性表结构GIS提供的实体属性表中,含有地理空间信息及OID号。为满足电力网络分析软件对其提供数据的要求,重新定义了电网中各网络元件的属性表。在原有的属性表基础上加入了网络分析所需要的数据,如带电状态、型号等。各属性表结构如表1所示。由给出的结构定义可以得到各元件的网络参数,供网络分析软件使用。其中,带电状态可以用来进行着色显示;型号用来获取具体的参数,如在线路属性表中,得到线路的型号和长度,结合标准线路参数,就得到了线路的阻抗值。为了程序能自动给出元件的网络参数,定义了标准线路参数表和标准变压器表,专门存放各种型号对应的参数。开关元件的关联线路字段、负荷及电容器等元件的关联节点字段都是用来存放元件拓扑关系数据的,线路、变压器等都是支路,拓扑存放在“支路-节点关联表”之中,其形成在节点编号处理中给出。
3.3母线的处理母线是节点的集合,按照电力系统的习惯将母线定义为线状零阻抗实体,其上节点号码均相同,包括连接线等线状零阻抗实体都按照这种方式定义。对于由网络开关造成的母线模型影响,采用了一种非常简便实用的方法[3]。开关断开后,母线分裂,分裂出一个或者多个母线,则新增母线编号排在初始母线最大编号之后;开关操作未造成母线模型的变化,或者开关闭合后,删除一个或多个母线,母线合并,采用初始母线编号。这种处理方法,实现简单,计算量小,效率高,适合用于开关操作频繁的情况。
3.4开关的处理拓扑的主要任务是处理网络中开关状态变化所引起的接线变化,因此,开关在拓扑中的处理方式至关重要。GIS系统中,开关是图2中的中间点,通过GIS拓扑中点与线的关系,分别与所连接的线路相关联。当开关状态发生变化时,对母线模型影响的拓扑处理过程如图3所示。由开关变化的状态来确定对母线模型的影响后,再按照上文对母线的处理方法更新受影响母线模型;然后,由与线路的关联情况,通过GIS连通性分析可以迅速形成网络结线。这个功能还可用于实现带电模拟操作、查询停电范围等功能。
3.5节点编号按照GIS系统的连通性所得到的拓扑编号,即实体的标识号-OID号,具有很好的数据完备性,而且不需要人工输入网络原始编号信息。同时,连通性分析是对平台上的整个网络进行分析,和拓扑分析的第二个基本步骤有相同的作用,因此,获得的OID号已经具有子系统的信息。应用程序只需要将OID号从图库中读出,按照自己的要求对OID号重新编号即可。本文对编号的处理只需要简单地将OID号变成从一开始的连续编号,无须进行复杂的编号工作。编号的简要程序流程如图4所示。其中所有OID号由GIS原始连通性自动给出;用GIS的邻接关系判断函数将线路和节点关联,形成的关联表为初始关联表;用SQL语句将关联表中节点号更新得到编号后的关联表。当开关状态发生变化,需要进行拓扑处理的时候,直接利用此表,拓扑速度将大大提高。超级秘书网
3.6算法的整体流程算法的整体流程简图如图5所示。其中网络拓扑初始分析包括初始厂站分析、初始母线分析;自动节点编号,形成节点-支路关联表;进行初始连通性分析,得到了电气岛号。此处可以与实际的系统接口,也可以用于模拟操作。当开关状态发生变化的时候,按照对母线的处理办法,来确定对母线模型的影响。首先对开关状态进行判断,决定是否影响母线模型,对受影响的母线进行处理,然后根据支路-节点关联表,进行连通性分析,相当于电气岛分析。分析的结果按照带电与否进行着色,显示于GIS系统之中,使拓扑的结果一目了然。整个过程均在开发的电网图形平台上进行,拓扑过程中,充分利用了GIS的连通性分析功能,使得整个过程简单易行。
［关键词］：地理信息系统配电网自动化应用
以实际地理位置为背景的电力设备分布图，不仅能在设备管理上为用户增加设备空间位置的信息，而且通过实时信息能准确地反映配电网的实时工作状况。因此，GIS已成为配电网自动化不可缺少的组成部分。
一、数据组织
地理空间数据是指以空间位置为参考的数据，地图是空间数据的一种表达方式，空间位置通常是用空间实体与某中参数坐标系统的关系来表达。
各种地理空间实体，如居民区、街道、市政管线、电话亭、电力线路等，在计算机中的表达一般抽象为点、线、面这3种最基本的实体，任何空间实体都可以用点、线、面，再加上说明和记号来表示。
这种空间数据的组织能满足配电网自动化的要求，根据实际地理位置布置设备、线路，展示配电网的实际分布，采用层的概念组织图形和管理基础数据，自由分层，层次之间又可以灵活的自由组合。
与空间图形数据对应的还有属性数据，既对图形相关要素的描述信息，如配电线路的长度、电缆型号、线路编号、额定电流、配变型号、编号、名称、安装位置、投运时间、检修情况和实验报告等。
这些属性数据的用途为结合图形进行档案资料的查询提供具体信息。对已经在管理信息系统（MIS）中录入和使用的部分属性数据，可通过共享途径直接获取，末录入的则必须在GIS中进行录入和编辑。
属性数据可存于任何关系型数据库中，如：SQLSERVER，SYBASE，ORACLE等传统的关系型数据库不能管理具有地理属性的空间数据，所以大多以文件形式存储。从数据的多用户、访问安全性以及数据操作的高效性来讲，这种储存形式力不从心。各大GIS公司相继推出这类产品。如：ESRI公司的SDE（空间数据库引擎），通过SDE把地理空间数据加到商业关系型数据库：MAPINFO公司的SPATIALWARE上，可以将地理数据存储到RDBMS中，ORACLE81SPATIAL使得ORACLE81数据库具有空间数据的管理能力。
二、配电网GIS的建立
目前开发配电网GIS有两种趋势，一种是把GIS作为整个配电网自动化的基础平台，另一种是把GIS作为其中的组成部分，与SCADA等其他系统共同完成整个配电网自动化的功能。笔者认为第二种方案比较可行。原因是目前大部分地区SCADA系统的功能已经完成，并且投入运行，作为新增加的GIS只要通过数据库的关联，就能实现信息的共享，而且又能保证各个子系统的独立性，使整个系统的可维护性增强。同时减少了开发GIS子系统的工作量，免去了资金的重复投入。
三、配电网自动化中GIS实现的功能及其特点
GIS在配电网自动化中的应用可以分为离线和在线两个方面。
3.1离线应用方面主要包括：
A．图形的操作：在以地理图为背景的配电网分布图上，可以分层显示变电站、线路、变压器、开关到电杆以及到用户的地理位置。由于这些图形均为矢量图，可完成无级放大、缩小和漫游，并且地理的比例尺及视野可以任意设定。
B：空间数据测量：测量两点、多点之间的距离和任意定义区域的面积。通过鼠标定位，既可得出该点的坐标，可完成配电线长度的测量，也可以统计供电区域的面积。
C：设备档案管理：管理所有的配电系统设备档案和用户档案，根据要求进行各种查询统计。主要根据属性数据与空间数据关系，进行双项查询。条件查询（从数据库查询图形，按设备的属性数据库查找设备地理位置，对典型设备可以进行查询、显示、列表、统计）和空间查询（从图形查询属性数据，在图形上对任意设备进行定点查询和多边形小区查询，并且显示、列表和统计）
D：设备检修管理：根据检修管理指标，自动地进行校核，自动列出各项指标的完成情况，提醒工作人员安排设备检修工作，并提出设备检修计划。
E：用户报装辅助决策：通过直接在地图上部设报装用户位置，系统根据报装容量，电流强度等自动的搜索设定范围内（范围值可以在界面上灵活设置）满足要求的变压器，选择不同的变压器系统自动在图上画出最佳的架设路径，并给出具体的长度。
F：开操作票：把开操作票的任务放在GIS界面上完成，直观、简单地在地图上用鼠标电击选取操作对象，就能把操作对象的名称及其当前状态填入相应的操作票表单中，再在标准动作库及术语库中选择操作目标结果，就能方便、准确地开操作票。
G：模拟操作：可以做计划内停电检修前的预演。分为拉开关、停线段、停馈线等不同方式，根据不同的操作自动搜寻停电范围，预演操作结果，确认后打印停电通知单。
3.2在线应用
在线方面应用主要包括：
A：反映配电网的运行状况：读取SCADA系统实时状态量，通过网络拓扑着色，反映配电网实时运行状况。对于模拟量，通过动态图层进行数据的动态更新，确保数据的实时性。对于事故，推出报警画面（含地理信息），显示故障停电的线路及停电区域，做出事故记录。
B：在线操作：在地理接线图上可直接对开关进行遥控，对设备进行各种挂牌和解牌操作。
C：负荷管理：根据地图上负荷控制点的位置，结合独立运行的负荷监控实时系统，以用户的负荷控制终端的基本数据为数据，实现各种查询和分析功能，用图表方式显示结果。根据负荷点的地理分布及其各种实测数据，进行区域负荷密度分析，制定负荷专题图，通过不同时期的对比，辅助电网规划。
D：停电管理：他是配网自动化中管理系统的重要组成部分，利用打来的故障投诉电话弥补配电自动化信息采集的不足，根据用户停电投诉电话中故障地点的数量和位置，进行故障定位，确定隔离程序；并且分析故障停电的范围，排除可能的故障点顺序。根据维修队伍的当前位置，给出到达故障地点的最佳调度路径，可以迅速、准确地找到并隔离故障点，恢复供电。
E：与用户抄表与自动记费系统接口：远方抄表与自动记费系统向GIS传送用户地址、用户的名称以及用电负荷等信息，GIS可以显示抄表区域和区域的负荷情况，使数据更加直观。
四、系统的开发
应根据GIS在配网自动化中的应用功能进行模块划分，由于GIS数据量大，维护工作比一般管理系统复杂，需要一定的专业知识，另一面，根据供电企业部门的职能划分，对GIS也提出了不同的要求。因此对建立整个配网GIS来说，根据功能大致可分为3个自系统。
A：系统编辑，系统自维护，主要完成配电网图形的编辑和数据库的维护。
B：实时运行子系统，能够对配电设备进行各种操作，并实时反映操作结果。
C：浏览，查询子系统，查看当前电网状况，完成各种查询、统计和分析。
随着平台及应用技术的不断发展，GIS的应用越来越来深入，广泛。
参考文献：
一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统，而是基础测绘管理工作的重要内容，必须有相应的行政管理体系与技术标准体系与之配套。因此，广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。
1.1计算机硬件及网络环境
广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。
1.2软件环境
系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及数据库管理软件。基础软件平台应选择国产软件，这对于将来的应用开发、数据安全及促进我国地理信息产业的发展均具有重要意义；在目前国产软件暂时不能满足要求的情况下，可先使用成熟的商业软件（如ARC/INFO,GENAMAP等），但需要保证数据将来能移植到国产软件平台。应用软件（数据采集、数据处理软件、图形图像处理等）宜采用成熟的国产化软件，如武汉测绘科技大学的数字摄影测量系统Virtuozo及测量平差软件包、中国测绘科学研究院的微机数字摄影测量系统、国产矢量化软件GEOSCAN、MAPVECTOR等；部分应用软件自己开发，但要避免低水平的重复开发现象。
1.3技术标准体系
系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。
1.4管理体系
严格地说，广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统，因此必须根据现代计算机网络及办公自动化的特点，建立一套新的管理体系，包括测绘行业管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。
1.5数据库
数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括：
管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。
技术数据库：所有的技术标准、设计书、技术文档说明等。
1/25万数据库：是全国1/25万数据库的分库，包括地形、地名、数字高程模型、景观影象四个部分。
1/5万数据库。
1/1万数据库及基础数字地面高程模型。
1/5千数据库（重点地区）。
数字正射影像库。
大地测量成果数据库。
地名数据库。
境界数据库：包括国界、省界、地区界、市界、县界、乡界、村界、屯界等。
其它专题数据库：如综合区情地理信息系统(9202)专题等。
3广西基础地理信息系统的建设方针
广西基础地理信息系统的建设拟本着“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的方针，综合利用地理信息系统（GIS）技术、办公信息系统（OIS）技术、计算机网络技术以及多媒体技术等技术手段，进行系统建设。同时，系统的建设要高起点并切合实际，以保证系统有较长的生命周期及良好的可扩展性。因此，该系统建设强调以下三个原则：
3.1实用性
确立以满足现代测绘管理工作为主要目标的思路。从实际出发，以解决实际应用问题为主，这样容易见效益，也使得系统自身能获得滚动发展和不断完善、扩充、更新的能力。
3.2先进性
当前，国内外地理信息系统技术应用已取得了一定的经验，因此，本系统的建设在技术方案、系统设计、运行管理等方面应具有一定的先进性，系统的开发建设应采用软件工程学所倡导的开发模式及最新的理论、技术和方法，系统的设计应采用可视化技术、数据流与控制流集成化、软件功能部件化等最新分析设计方法，同时，考虑到系统的发展完善，系统的软硬件配置将具有一定时期的先进性；另外对系统的运行管理要有较高的要求，以保证系统具有一定的先进性和较长的生命周期。3.3可扩展性
根据客观情况，广西基础地理信息系统的建设将是一个不断完善、逐步提高的长期发展过程，这样就要求系统具有较强的可扩展性。
事实上，广西基础地理信息系统的建设已经有了一定的基础：广西测绘局全局的数字化测绘生产已基本形成规模，计算机的使用已比较普遍，局属各单位基本上都建立了自己的局域网，各级领导对此已有一定的认识，1996年成立的广西基础地理信息中心已经从整体上考虑这方面的有关问题。只要领导重视，各方面共同努力，此项工作会取得较快的进展。
4须重点考虑的几个问题
广西基础地理信息系统的建设，在技术方面已基本成熟，只要遵循上述提出的“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的建设方针，系统建设工作可顺利开展。在实施过程中，须重点考虑如下几个主要问题：
4.1经费投入问题
系统建设需要大量的经费投入。一方面，广西基础地理信息系统属于基础测绘项目，部分经费可从基础测绘经费中投入。另一方面，系统建设工作属科研项目，应投入部分科研经费。部分专题数据库建库经费可从专题经费中解决（如9202工程）。类似如地名数据库、境界数据库这样的专题建设费用可联合其它有关部门共同解决。
4.2管理问题
现代技术发展给测绘管理工作提出的挑战是不可避免的，与其被动地接受，不如主动地迎接。广西基础地理信息系统的建设，必定给测绘局乃至测绘系统的行政管理、生产、质量管理、测绘成果管理等带来重大变化。如测绘成果提供方式由现在的模拟产品方式向数字化产品方式过渡，再如数字摄影测量技术将使现在航测生产方法彻底改变，在相当长的一段时期内，模拟测绘产品与数字化测绘产品并存等等，其中有一系列问题需要研究和探讨。
4.3人才问题
技术的发展和应用离不开高素质的技术人才。测绘行业过去一段时期人才流失比较严重。新技术的发展与应用一方面可锻炼和培养人才，另一方面可吸引人才，给技术人才以用武之地。
4.4数据版权问题
模拟的测绘产品版权问题较好解决。受法律不健全、法制观念淡薄等客观条件的影响，数字化测绘产品的版权问题亟待解决，因为数字化产品一经提供，可以轻而易举地进行复制。要解决这个问题，除了法律外，还需要制定一系列的管理规章制度，如“权威数据审查制度”，当项目设计者提交设计成果时，同时应提交所使用的基础数据的来源证明，以限制数据的非法使用。
除了充分的认识到在城市交通管理中引入地理信息分析技术的重要性，我们还应该更多的考虑地理信息分析技术如何和城市交通管理密切的结合起来。
1.1地理信息分析系统的建立它需要我们的建设者立足于城市的交通整体上，需要我们的技术人员建立具备整体性、时效性的软件系统。这就需要我们的祖国不断的培养出高素质的计算机软件的人才，这样才能够使得我们的地理信息分析技术的不断发展完善。
1.2向地理信息分析系统录入数据地理信息分析的城市交通管理系统的建立最重要的一步，就是我们在软件系统的开发研制后，录入我们需要的重要的数据。如：城市地图、具有标志性的建筑物、交通标识、红绿灯的位置等这一系列的重要书籍都需要录入软件系统中，在数据的采集录入的过程中，我们也应该注意数据空间的相关性和数据的兼容性等问题。
1.3对数据进行管理通过数据的收集加工，我们能够得到我们想要的城市交通数据，我们也应该学会提取最富有价值的数据，提取出来的数据应该是收集到的整个数据库的核心。我们可以通过这些提取出来的核心数据全面的看到整个城市的交通道路基本信息。通过观察城市地图的各个层次，我们应该意识到一张完整的反应城市交通信息的地图应该具备完整的属性信息。由此可见，我们的技术人员也应该学会如何对收集到信息进行管理和筛选。
1.4保持城市交通地理信息分析系统的正常运行系统的正常运行可以划分成不同的模板。第一是信息数据的采集和传递。这是指的我们的系统通过摄像探头等方法对城市交通信息进行了数据采集和传递。第二模块是指的工作人员的控制操作。系统软件的制作发明后需要我们的技术人员通过显示器等机器对软件进行有效的控制操作，不可以放任系统软件自发进行运行活动。第三模块指的是优化我们的控制，通过历史收集到的数据还有地理信息分析软件收集到的数据对我们的城市交通进行优化。使得我们的城市交通可以发展得更好更快。
2地理信息分析技术应用到城市交通管理中来所面临的挑战
城市交通地理信息化面临着我国各个不同城市的交通状况，不同人员开发出来的城市交通地理信息化软件系统就存在着很大的差异，所以，如果我们想要地理信息技术更好地为我们的城市交通管理做出贡献，其中重要的一点就是需要我们的软件系统的标准化，只有标准化的城市交通管理地理信息技术的软件，才能够使得我们所收集到的信息数据达到共享。所以，我们需要制作出标准化的城市交通管理地理信息化的软件系统，这时我们将地理信息分析技术应用到城市交通管理中来所面临的重大挑战。此外我们还应该将收集到的数据将其以同样的格式储存，这样，我们才能够更方便的将数据共享，让每一个技术人员都可以充分的利用到收集到的数据。
3结束语
有一则笑话：一块广告牌被风吹倒了，砸了6个人，其中5个是经理，另外1个是副经理。这个笑话是讽刺现在的经理太多，不值钱。在管理学中有这样一个定理——管理者所直接管理的人员的数量要控制在6个人以内，如果被管理者多于这个数字，会导致管理的漏洞。换句话说超过6个人就不能及时准确的进行管理。所以一般企业在多于6个人的情况下就会采取分级管理的模式，这也就是我们经常看到的金字塔状管理模式，每个中等以上规模的企业就会有大大小小不同的部门或者机构，各负职责，管理的流程是层层汇报。这样的机构设置导致了各级管理人员的增加，经理多也就不希奇了。可是这种管理模式也有明显的劣势，首先是部门之间分工不可能绝对明确。因为部门的划分更主要的是依照业务为根据的，业务是一个完整的流程，各个部门之间的职责肯定会有这样或者那样的重叠和缺漏。这样在日常的工作中，如果出现问题，责任不清是常见的事情。其次部门罗列也会造成工作效率不高，出现响应时间滞后的现象，特别是在业务方面，应该当时决定的事情往往由于逐级汇报等繁琐的程序错过了最好的商机，这在大型企业中是屡见不鲜的事情。那么管理界也就提出了扁平化管理的模式，就是在尽可能的情况下压扁管理金字塔。很显然，这种管理思路与前面所提的定理相驳，那我们深究其原因，就会发现定理所规定的管理范围不是依据管理能力而言，而是根据了人们日常管理的实施经验得到的。那么真正阻碍管理的是什么呢——直接原因是信息沟通的效率低下。
沟通刻不容缓
在当前的中国企业中，对于财、物来说，都具备有效的管理，但对于“人”的管理却比较薄弱，因为中国人的个性就是“办事程序喜欢变通”“碍于面子不愿意对别人发号施令”，这样也给管理上带来了很大的麻烦。举个例子：企业的领导经常听到这样的话，“这事没办成不怪我，我根本就不知道”“这事应该他先干完通知我的，但他根本没通知”“这事我早就想向你汇报，但你太忙了，所以就耽误下来了”“这事三天就要干完呀，我以为不那么着急呢”“你是让这事吗，我还以为你让那件事呢”。时间长了，企业的管理层都面临着这样的问题，每天早上起来就感觉有一堆事，心里想着“这事我得提醒提醒，不然他们该忘了”“那件事也不知进展怎么样了，得问问”，一天上班，光打电话就得花去大部分时间，到手的财务报告、业务报告反而没有时间看了。而企业的普通员工呢，也因为部门之间的协调不畅、任务分配的不明晰、时间限制不固定，而产生了种种的抱怨。
不仅在企业内部的管理中存在着信息沟通效率低下的问题，在企业的一个业务链中也存在着同样的问题。比如我们非常熟悉的销售业务中，会牵扯到客户、销售人员、售前人员、商务人员、财务人员、分销伙伴以及决策人等多种角色的相互配合和制约。一个小的环节出现问题，都会关系到整个定单的成败。执行一套严格规范的管理体制可以使销售经理对销售员的一举一动了若指掌，但你越是认真的执行这种规范就越远离销售员；而另一个极端是销售经理们，由于害怕挫伤销售员的积极性而放任不管，十天半月也不和销售员进行交流，一到年底，才发现市场大变，业绩滑坡，于是组织突击销售活动。最后企业领导追查原因的时候，每个与销售环节有关的人都尽力推卸自己的责任，以免“热山芋”烫了自己的手，要赶快把它传出去，结果大多是责任不清楚，各自推托与别人的沟通不够。对于与销售类似的这种以业务为核心线索的信息链，彼此之间有效的及时沟通也是非常重要的。
“管理者”浮出水面
有效的信息沟通非常复杂，如何及时有效将信息传递给最终的目标就是个很大的问题，因为信息的接受者是不固定的，如果不是直接与被告知人直接通话的话，就不能最终确认信息传递到了，比如发传真但却不能确认对方收到传真，即便收到了但又不能确认是否阅读了，需要多次的沟通和确认才能保证信息确实有效的传递到。如果信息的接受者数量很多的话，一次完整的信息传递就可能要花费大量的时间和精力，更重要的是不能保证沟通的及时性。（编辑：）
基于高效沟通管理系统理念的“管理者”就是为解决上述问题设计的，它是一套充分利用现今最新网络和通信技术，旨在提高企业运营中的沟通效率，加强企业管理的新一代智能通信系统。通过它可以将企业内外的沟通变为一种面向沟通目标、可灵活定义沟通策略的行为。每一次沟通，都设定一个目标，沟通的过程就是向沟通目标不断靠近的过程，只有达到目标后，沟通才算结束，否则高效沟通管理将会不断地提示沟通相关人员，直至完成沟通目的。
三层架构
“管理者”的体系结构分为消息层、控制层、业务层3个层次，层次之间可完全拆分，具备明确的接口，既可灵活拆开调用，也可组合运行。
消息层将目前存在的多种通讯方式进行集成，通过消息网关进行消息格式的转换，使企业内外的沟通不受沟通方式的局限，真正实现实时的多渠道的交互式沟通。
控制层是整个架构的核心，实现对企业内外任何一个沟通的有效控制。当实际沟通发生时，以沟通状态机为核心，控制每个沟通任务的策略执行、流程执行、监控执行和权限控制，并通过消息控制器调用一种或多种通讯控制模块来实现。
【关键词】用电信息；采集系统；低压集中抄表；典型台区问题
在电力网络中，电能表是重要的计量设备，居民用电的总量随着经济的不断发展越来越多，由此也给电力部门再进行用电量抄录的时候工作量也越来越大，在强大的工作压力下，难免会出现一些纰漏，为了解决这个问题，就产生了电能表自动抄表系统，它是支撑智能电网建设的关键组成部分之一，是降低工作人员工作强度、提高企业管理水平的手段之一。现场的低压集中抄表台区的安装调试是用电信息采集系统非常重要的一个部分，而台区的采集成功率则是考察运行状态的重要参考，在提高采集成功率的时，遇到了一定的瓶颈 ，通过相关的现场调研，找出了几个典型的台区，针对这几种典型台区存在的问题，提出了自己的解决建议。
1 典型台区的相关介绍
一般来说，典型台区有这么几种：载波孤岛、载波串扰、大台区、低压量控卡表达区，下面进行分别介绍。
载波孤岛，主要是指由于供电线路过长或者遭遇了一定的干扰，导致了载波模块不能将相关数据准确的回馈到电能表，一般来说，这种现象在经济比较落后的乡村或者城市落后小区中存在的比较多；载波串扰，一般来说，现在的一些大规模居民小区都采用集中供电的方式，这样便于统一管理，可能会同时使用多个变压器，但是安装的集中器可能都是使用的同一载波模块，同频率载波信号通过变压器以及高压电力线对各个台区产生了串扰，这就会导致抄表的失败；大台区，一般来说，供电部门所管辖区域内每个集中器管理的电能表数量超过600只时，电网的整体覆盖面积过大，供电面积非常大，并且节点分布的非常分散，在进行抄表的时候，在规定时间内大台区一般无法准确的抄录完全部的相关用电信息，台区的成功率达不到相关的要求；低压量控卡表台区，一般来说，主要是指用电信息采集系统主站、网络表、规约集中器、量控卡表这些设备所组成的低压卡表集中抄表台区，相关的控制命令由主站发出，网络表是一个中间装置，通过485线，相关的控制命令通过网络表发给集中器，集中器执行主站的命令，再将执行的结果通过网络表的485线传回给主站。目前，我国非常重视智能电能表的推广，但是由于各方面的客观原因，当前仍然有很多低压卡表台区在运行，并且已经比较落后，整体环境非常复杂。
2 典型台区存在的问题以及处理建议
（1）载波孤岛。存在的问题：以某落后小区为例，该小区建造年代久远，供电线路多处发生了老化的现象，在小区的某号台区安装了400块电能表，供电线路采用了架空和地埋的方式，台变到最近电能表的总长度大约是190m，已经不在载波模块所能通信的范围以内了，因此集中器发生的载波信号无法传输到相关电能表，造成抄表的失败。解决方案：解决这个问题的关键，在于安装中继放大器，它作为一个中间传输装置使用，它能够将集中器的载波信号传输给智能表，其中载波中继放大器不需要对参数进行设置，它的电源是通过电力线路供给的，在安装中继放大器的时候，一定要高度注意相关测试问题，其通信距离不应该超过150m，在测试的时候，要使用载波监控器进行密切监控，分段测试中继放大器和集中器、中继放大器和电能表之间的通信情况，只有两者之间都不存在问题，才代表没有问题，那么这个安装点就是一个比较理想的中继安装点，假如测试后达不到相关的要求，可以考虑放置多个中继放大器，最多可以使用四个。
（2）载波串扰。以某居民小区的新建楼盘为例，该楼盘共有两个配电室，分成了十一个台区，大约4000户左右，1-6台区在一个配电室，7-11台区在另一个配电室，各集中器电压电流都是通过配电室引到地下楼道口，在配电室内，相邻台变的距离非常近，这就会造成串扰，导致抄表的效率过低。解决方案：找到了发生串扰的台区以后，将相关台区的集中器载波模块，从而停止了集中器的载波通信；使用载波监控器对相关台区的集中器电源端载波接受的报文进行监控，然后根据监控的结果确定出发生串扰的台区，同地址的报文越多，那么该台区串扰越严重；在发生载波串扰区域集中器电源安装好阻波器。
（3）大台区。以某小区最近新建的高层小区为例子，该小区目前入住率较低，大部分用户都在进行房屋的装修，该小区的某台区工有900块智能电表，分别分布在地下车库和两个楼座，这三个地方分别有三百块，在进行安装调试的时候，在该台区变压器的低压一侧仅仅安装了一台集中器，但是供电的线路过长，已经超过了载波模块所在的理想范围之内，台区的电能表数量太多了，这就导致了抄表的时间不够用。解决方案：为了能够达到预先的抄表效果，在该台区可以设置一个主集中器和多个子集中器，他们之间的功能各不相同，主集中器不仅负责该采集该台区的考核数据，还负载自己所在区域的电能表采集，子集中器则可以根据现场的实际客观情况进行安装，各自负载所规划范围之内的用户电能表信息采集。一般来说，主集中器会安装在配电室，而子集中器一般会安装在供电线路的负荷中心，其中心节点距离分布在线路上的电能表比较近的时候，整体的通信效果最好，相同载波模块的集中器在同时发送数据的时候，极有可能会造成数据之间的互相干扰，因此各集中器应该分时段运行。
（4）低压量控卡表台区。某落后小区为低压量控表台区，在该台区内，以平房为主，总共有140户，也就是有140块电能表，但是该台区的房子大部分都出租了，一户人家可能会住两户人家或者更多，因此该台区的负荷是非常大的，该台区内电线杆之间的距离较远，因此会造成整体的抄表率比较低，并且每日会产生波动，造成抄表的效果不够稳定，影响准确性。解决方案：可以在该台区安装中继放大器去处理低压量控卡表台区的抄表率过低的问题，在抄表失败的位置安装中继放大器，逐个确定，最多可以是四个，中继放大器在安装好了以后，必须要在集中器中加入它的相关档案信息，首先要将集中器的电能表档案予以清除，然后通过相关软件将中继继电器的地址写入到集中器中。
3 结论
台区是否能够正确的抄表是评价一个台区整体实用性的重要参考之一，针对用户信息采集系统低压集中抄表典型台区所存在的典型问题，对症下药，提出了解决的建议，通过技术手段不断的提高抄表的成功率，推进我国智能电网的建设，同时也希望本文能够给同仁们一些工作上的参考。
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参考文献的写作是作者在这一科学领域的问题进行研究并且还有一定的研究成果，参考文献的写作也是对科学研究的更进一步的深入探讨。下面是学术参考网的小编整理的关于信息系统论文参考文献，希望可以在大家写作当中带来帮助。
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