CN104006805A - 基于移动版gis的电力工程野外勘测方法 - Google Patents

Abstract

一种基于移动版GIS的电力工程野外勘测方法，在具备操作系统的智能移动终端上配置GPS采集模块、GIS引擎模块、数据库管理模块、界面显示模块、通信模块和移动端数据库；所述的智能移动终端与数据服务中心的地理数据库和电力工程数据库进行通信，从而实现电力工程野外勘测。采用上述技术方案的本发明，结构简单、实用、成本低廉、容易实现。因在移动终端内存储了地理空间数据和集成许多软件功能模块，使用户能在大大减少对服务器依赖的前提下，便利地享受本地、实时的电力野外勘测信息服务。

Description

基于移动版GIS的电力工程野外勘测方法

技术领域

本发明涉及一种电力工程电力勘测方法，具体地说是涉及一种方便携带、并适用于野外勘测时使用的电力工程野外勘测方法。

背景技术

电力勘测的主要工作是可行性研究、初步设计研究和出施工图工作。电力线设计部门一般根据小比例尺地图大致设计一条由某地到另一地的电力线路，设计原则为电力线不跨居民区、不能紧挨着沟、道路等平行前进、尽量不穿过大面积森林、尽量不和同等级电力线交叉等。但是，由于地图比例尺比较小、地图也比较老，所以不能正确反映线路经过地区的地物情况，这样就必须到实地选线勘测。

传统的方式为通过小比例尺进行初步设计，然后通过详细调查，并将调查结果数字化，输入计算机系统。这种方式比较原始，调查的数据精度很低，而且调查的原始资料在进行数字化时，重复劳动，浪费了大量的人力和物力，工作效率低。

近年来，伴随着3S技术的发展，将3S应用于电力勘测成为主流，这种应用呈现出方向，即桌面版GIS电力勘测与移动版电力勘测，两者之间缺少交互，使得电力勘测领域中3S技术的功能没有发挥出来，制约了电力勘测水平和质量的提升。

基于桌面版GIS电力工程勘测方法，能够满足电力工程勘测的大部分工作，如基于AutoCAD、ArcGIS、超图等平台订制开发的电力工程勘测软件工具。但是桌面版GIS携带不方便，一般不具备无线通信功能。

移动电力工程勘测方法，如南方测绘的“电力勘测之星”、集思宝的电力数据采集等。通过移动终端上的手簿软件，实现数据录入和编码等工作，可以实现成果输出、距离量算等功能。移动版电力勘测界面显示一般，成果需要转换才能被桌面版电力工程设计平台识别，而且不能进行数据的实时交互。野外数据的传统采集和编辑，需要回到办公室手工输入与编译进入GIS数据库。这种作业方式数据更新周期长，且精度很难保证，给GIS分析和决策结果带来极大的不可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述技术存在的缺陷而提出的基于移动版GIS的电力工程野外勘测方法，移动GIS电力工程勘测，即利用具有IOS、Windows Mobile、Android或其它操作系统的智能手机、手持式个人电脑、个人数字助理PDA或具有图文输入、处理和显示功能的移动通信终端，突破桌面GIS的使用限制，集成经济、社会等方面的信息，实现信息的动态更新，其建立在嵌入和无线通讯基础上，不仅仅指物理载体移动的GIS系统，也不仅仅指可以提供移动目标信息，也不是常规GIS的精简以便于能够在小计算机上实现GIS操作，它是一个使用根本性不同的事例所构建的系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于移动版GIS的电力工程野外勘测方法，在具备操作系统的智能移动终端上配置GPS采集模块、GIS引擎模块、数据库管理模块、界面显示模块、通信模块和移动端数据库；所述的智能移动终端与数据服务中心的地理数据库和电力工程数据库进行通信，从而实现电力工程野外勘测；其步骤如下：

步骤一，智能移动终端从地理数据库中获取GPS数据，GPS采集模块对GPS数据进行解析，然后智能移动终端调用GIS引擎模块进行坐标转换、以及调用页面显示模块在地图上显示当前的定位位置，从而在精确定位电力设备的地理位置同时，使工作人员在电力工程野外现场查清电力设备的相关属性，并在现场将电力设备的相关属性录入智能移动终端；

步骤二，GIS引擎模块根据录入的电力设备实体类型，将GPS采集模块采集的离散点构成地理实体，在界面显示模块中实时显示所测的地理实体图形和地理位置；

步骤三，智能移动终端将采集的地理实体图形及其位置和属性数据更新至移动端数据库中，该移动端数据库由数据库管理模块负责访问和管理。

在所述的步骤二中，GIS引擎模块采用下述方法将GPS采集模块采集的离散点构成地理实体：在采集点状地理实体时，首先创建一个点状地理实体对象，然后利用转换后的GPS坐标构造点对象的图形数据。

在所述的步骤二中，GIS引擎模块采用下述方法将GPS采集模块采集的离散点构成地理实体：按照点对象采集，等面体实体上所有的点都采集完后，执行GIS操作创建一个以这些点串为图形数据的面状地理实体，并以其中一点为图形数据，在采集面状实体上的其它点时，面状地理实体实时将新采集的点加到其图形坐标的坐标串里更新图形。

在所述的数据库管理模块中，将地理实体图形和属性数据通过唯一标识ID号连接。

采用上述技术方案的本发明，利用智能移动终端把室内的三维平台根据现场需要拿到了现场使用，结合现场调绘需要，能够在现场进行信息的录入及简单编辑，并能够将编辑的数据传回室内，进行下一步的设计工作。这种方法结构简单、实用、成本低廉、容易实现。因在移动终端内存储了地理空间数据和集成许多软件功能模块，使用户能在大大减少对服务器依赖的前提下，便利地享受本地、实时的电力野外勘测信息服务。

附图说明

图1为本发明智能移动终端的工作流程图。

图2为本发明GIS引擎模块的工作流程图。

图3为数据库管理模块的整体架构图。

图4为界面显示模块显示数据的工作流程图。

图5为移动端与服务中心交互时各模块的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明利用移动终端的无线通信、GPS、界面显示、数据存储等功能，以及GIS的兴趣点查询、路径规划、三维显示等功能，依托与数据服务中心的地理数据库、电力工程数据库，实现电力工程野外勘测。把室内的三维平台根据现场需要拿到了现场使用，结合现场调绘需要，能够在现场进行信息的录入及简单编辑，并能够将编辑的数据传回室内，进行下一步的设计工作；具体过程如下：

步骤一，智能移动终端从地理数据库中获取GPS数据，GPS采集模块对GPS数据进行解析，然后智能移动终端调用GIS引擎模块进行坐标转换、以及调用页面显示模块在地图上显示当前的定位位置，从而在精确定位电力设备的地理位置同时，使工作人员在电力工程野外现场查清电力设备的相关属性，并在现场将电力设备的相关属性录入智能移动终端；

步骤二，GIS引擎模块根据录入的电力设备实体类型，将GPS采集模块采集的离散点构成地理实体，在界面显示模块中实时显示所测的地理实体图形和地理位置；

步骤三，智能移动终端将采集的地理实体图形及其位置和属性数据更新至移动端数据库中，该移动端数据库由数据库管理模块负责访问和管理。

如图2所示，硬件实施时，本发明中的移动版GIS由下列几个模块以及由地理数据文件、地理数据索引文件、地理数据拓扑文件、三维模型和初始化配置文件组成的数据层构成。通过无线通信网、GPS定位装置、因特网和服务器等相邻设施设备实现进一步利用。

GPS采集模块，包括对GPS数据的解析、调用GIS引擎模块进行坐标转换、以及调用界面显示模块在地图上显示当前的定位位置，从而在精确定位电力设备的地理位置同时，查清电力设备的相关属性信息，并现场录入，提高了作业效率。GPS与GIS引擎模块集成时，根据采集的实体类型将GPS采集的离散点构成地理实体。在采集点状实体时，首先创建一个点状地理实体对象，然后利用转换后的GPS坐标构造点对象的图形数据，在GPS测量的同时也可以输入这个点地理实体的属性数据。还有一种方法是按照点对象采集，等面体实体上所有的点都采集完后，执行GIS操作将创建一个以这些点串为图形数据的面状地理实体，并以这一点为图形数据，在采集面状实体上的其它点时，面状地理实体实时将新采集的点加到其图形坐标的坐标串里更新图形，在采集的同时可以输入属性数据，在GIS的图形界面里将实时显示所测的地理实体的图形和位置。地理实体对象创建完成后GIS将其加入所属的实体图层中，然后在GIS环境里就可以对其进行任何GIS操作，如图形浏览、图形和属性的编辑等。

GIS引擎模块，该移动终端操作和查询地理空间数据的接口，用于提供包括地图平移、缩放、坐标转换、三维浏览、访问数据层中各个地理数据文件等多种功能，具体如下：

（1）定点查询：支持对三维空间地物进行定点拾取坐标；

（2）距离测量：支持地物间的直线距离、水平距离、地表距离计算；

（3）面积测量：支持对地物间水平面积和地表面积进行计算；

（4）导线风偏计算：通过与检测系统接口获取或人工设定的风速数据，根据导线型号和导线两端杆塔型号获取导线拉力数据以及杆塔的支撑力，通过科学的计算方法和三维模拟技术，模拟出风速对导线、杆塔的影响图，并计算当前风速是否对对电网安全产生影响；

（5）完成了线路的三维模拟，计算导线风偏后，可以在三维场景下，再现交叉跨越的真实状态。

如图3所示，数据库管理模块负责访问和管理数据库，实现数据的查询检索功能；如地理信息资料查询、实体模型属性查询、线路分段查询、杆塔定位查询、设计文档调阅等。图形和属性数据通过唯一标识ID号连接。遥感影像使用金字塔技术进行管理。对属性数据操作时，利用唯一标识ID的连接对数据库进行访问。

a.地理信息资料包括了城镇规划区域、工业园、经济开发区、军事设施、自然保护区、文物保护区、风景名胜区、各种矿区、重要交叉跨越、气象区、污区、林区、水文、地质等，数据类型包括遥感影像、电子地图等，以上地理信息资料按类型分图层导入系统并演示，可通过查询分类图层的清单，获取其对应的资料或照片等信息。

b.业务信息资料，包括模型、属性数据、电力业务数据。

c.项目组织形式，主要用来实现设计工程的新建、编辑和删除等操作。每一个设计成果的所有内容包括模型、属性数据、电力业务数据等均经由一个统一的项目来调用和管理。通过选择工程阶段和工程名称，可显示属于该工程的所有实体模型，用户选择模型部件，在设备属性信息窗口列出其属性，在设备模型预览窗口中列出其三维模型，通过放大、缩小对模型进行查看，在资料列表窗口中列出其对应的资料或照片等信息。在三维模拟浏览中，亦可通过选择演示中的实体模型查看属性信息

d.查询,提供按设备编号和空间位置两种方式进行查询。可根据用户录入的起始设备编号，查询所关联电力工程的导地线、地质、气象区、污区、混凝土的材料量、钢筋量(分规格)、钢材量(分规格、分材质统计)等信息。也可根据用户输入的坐标信息，查询该位置上的设备和工程信息。对于文档的查询，提供按卷宗编号和专业类型查询项目资料，查询到的资料显示在资料列表中，资料列表列出资料编号、资料名称、所属阶段、所属专业。用户可以在资料列表中勾选需要下载的资料，将资料下载到本地进行查看。

如图4所示，界面显示模块作为该移动终端的人机交互界面，接收来自用户的各种操作，如文字、点击等，并显示响应结果；另一功能是完成地图的各种绘制和显示功能，可绘制多段线和拖动地图，并利用分层的显示方案实现地图数据和行业数据的有机整合，以及对导地线、金具、绝缘子，以及杆塔等整体通用三维模型的展示及其属性信息的维护。

如图5所示，通信模块负责完成作为客户端的移动终端之间和与服务器之间的通信功能，通信方式包括短信和超文本传输协议HTTP。移动终端向服务器端发送命令请求，服务器端接到请求后，从数据库获得数据，以XML格式字符串的形式发送到客户端。也可以通过数据线，在外业任务结束后，将观测记录的数据导入到桌面GIS平台。需要说明的是，XSL 之于 XML ,就像 CSS 之于 HTML，它用来格式化XML数据，并输出指定格式的文本。

Claims (4)

1.一种基于移动版GIS的电力工程野外勘测方法，其特征在于：在具备操作系统的智能移动终端上配置GPS采集模块、GIS引擎模块、数据库管理模块、界面显示模块、通信模块和移动端数据库；所述的智能移动终端与数据服务中心的地理数据库和电力工程数据库进行通信，从而实现电力工程野外勘测；其步骤如下：

步骤一，智能移动终端从地理数据库中获取GPS数据，GPS采集模块对GPS数据进行解析，然后智能移动终端调用GIS引擎模块进行坐标转换、以及调用页面显示模块在地图上显示当前的定位位置，从而在精确定位电力设备的地理位置同时，使工作人员在电力工程野外现场查清电力设备的相关属性，并在现场将电力设备的相关属性录入智能移动终端；

步骤二，GIS引擎模块根据录入的电力设备实体类型，将GPS采集模块采集的离散点构成地理实体，在界面显示模块中实时显示所测的地理实体图形和地理位置；

步骤三，智能移动终端将采集的地理实体图形及其位置和属性数据更新至移动端数据库中，该移动端数据库由数据库管理模块负责访问和管理。

2.根据权利要求1所述的基于移动版GIS的电力工程野外勘测方法，其特征在于，在所述的步骤二中，GIS引擎模块采用下述方法将GPS采集模块采集的离散点构成地理实体：在采集点状地理实体时，首先创建一个点状地理实体对象，然后利用转换后的GPS坐标构造点对象的图形数据。

3.根据权利要求1所述的基于移动版GIS的电力工程野外勘测方法，其特征在于，在所述的步骤二中，GIS引擎模块采用下述方法将GPS采集模块采集的离散点构成地理实体：按照点对象采集，等面体实体上所有的点都采集完后，执行GIS操作创建一个以这些点串为图形数据的面状地理实体，并以其中一点为图形数据，在采集面状实体上的其它点时，面状地理实体实时将新采集的点加到其图形坐标的坐标串里更新图形。

4.根据权利要求1所述的基于移动版GIS的电力工程野外勘测方法，其特征在于：在所述的数据库管理模块中，将地理实体图形和属性数据通过唯一标识ID号连接。