河南三维可视化开发公司_三维GIS应用

基于3DGIS技术的处理服务平台搭建 

随着计算机和网络技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分，地理信息系统的发展进入了一个新时期，各个行业对地理空间数据及其处理功能的需求日益增长，要求地理信息能够广泛地被共享、交换和访问。因此，地理信息系统迫切需要发展成为面向大众化的技术产业，分布式异构环境下易于集成的地理信息服务应运而生。

地理信息服务是把地理空间数据和处理功能封装为服务并发布在网络上，允许通过网络对地理信息进行集成和共享，为用户构建分布式异构系统提供了有效资源，它主要包括数据服务和处理服务两部分。在整个地理信息服务体系中，数据服务是基础，任何服务都是基于海量、格式多样的空间数据得以实现的。但是，大多数情况下人们真正需要的并不是各种地理数据，而是数据中包含的信息及其提供的增值服务，最终实现空间处理和空间分析等功能，这就是地理信息处理服务的关键所在。

近年来，很多研究机构和部门相继建立了公共或专业的地理信息服务网站，但大多是基于专业GIS软件的私有服务或OGC(Open GIS Con-sortium)中网络地图服务WMS ( Web Mapping Service)、网络覆盖服务WCS ( Web Cover Serv-ice)、网络要素服务WFS(Web Feature Service)等服务，只提供了数据服务，没有将地理信息处理服务作为其基本服务，缺少对处理服务的系统性研究。比如公共电子地图中提供了地图缩放、漫游、数据查询等功能，但最短或最优路径查询仅限于处理该网站的私有数据，不支持用户调用服务接口以完成自己的应用。

1、地理处理服务概述

1. 1处理服务定义

处理服务是在数据服务的基础上，为了满足客户不同的需求，对本地数据或存放在网络上的空间数据进行处理操作，并为用户提供面向应用的增值服务，比如坐标转换服务、栅格/矢量转换服务、尺寸测量服务、路径确定服务、地理编码服务等。处理服务过程中用户并不直接对空间信息资源操作，它强调过程，主要为用户提供计算、分析、处理空间信息资源等功能。当用户对同一数据有不同请求处理时，处理服务会针对用户的请求从不同方面解读该数据，返回不同的处理结果。处理服务还遵循一定的通信机制，通过对空间数据建立计算和处理模型，既能够为用户提供通用的处理服务，也能灵活地针对某项具体应用提供特定处理服务，真正实现了处理服务多粒度、功能多样化这一特性，满足了用户的不同需求。

城市电网规划属于一种十分复杂的工程任务，其中涉及到大量的计算内容，存在诸多无法确定的元素，同时电网规划还涉及多种专业领域因为该行业的更新发展变化较快，该种复杂性也使传统模式下，单纯依靠规划人员经验进行的规划设计无法满足新时期的工作需求。而我国的城市电网上作正处于发展过程中，是专家干预和规划辅助系统有机融合到规划平台和日常化规划相结合之间的过渡阶段，日常化的规划上作也是新时期的规划发展卞要方向，为电力规划提出了挑战和全新的发展要求。为此需要积极研发出一种拥有良好扩展性、界面友好、结构科学的以GIS数据平台为基础的电网规划辅助系统，这项工作对于我国电力系统发展具有重要的意义。

从体系结构层面分析，此次系统卞要是B/S结构模式，具体可以分成四种层次，分别是表现层、应用层、平台层以及数据储存层。

其中数据储存空间的特点是服务器都是非结构化和结构化相结合的数据库形式。平台层特点是该层能够提供较高三维渲染效率的三维GIS平台和二维GIS平台，而平台主要是通过当下所拥有的成熟科学技术实施独立封装，创建自由知识产权的GIS平台，能够突显电网定制特征，同时还不会被GIS外部采购平台所限制，能够有效避免各种安全风险的影响。应用层的主要特征是，系统架构上层即应用系统，而客户端界面的朝向主要是广大用户，服务器端通过功能模块促进各种现实功能的有效落实。

表现层方面，整个系统能够分成经济评价、高压网络规划、负荷预测、数据采集、电力资源管理、变电站选址定容、分析高压现状、控制台等数个业务板块。系统将3D-GIS平台作为人机交互界面，通过容易平台和信息模型进行架构，将和电网存在一定联系的人文信息、社会信息、经济信息，以及电网广域实时信息输入到系统当中，联系营配信息、抄表信息、监控运行、故障诊断、客户服务、电网抢修、电网调度等多种异构数据信息，促进电网实现全景动态可视化呈现，从而为智能电网相关体系构建提供良好的信息管理平台和有效的数据信息。

2.3 以深度学习模型为基础的自动方案匹配

随着时代进步和科技发展，经验形式的电力规划模式逐渐成为一种过去式，传统形式的变电站与主网送电线路在实际规划过程中主要是以相关专家所拥有的工程经验进行合理的规划工作，此次研究过程中打算结合人工智能深度学习相关模型算法为基础，辅助城市电力

规划实施连结定容和选址选线等操作。

电力规划属于混合整数规划的问题，其主要特点是受约束性、多阶段和多目标。立足于数学角度层面进行分析，其也属于运筹学层面的问题。像是混合整数规划、线性规划措施以及整数规划等传统运筹学方法，尽管其数学原理十分严谨，但在实际应用中，处理变电站相关规划工作过程中，通常会不可避免出现搜索方向错误以及迭代发散各种问题。在变量不断增加的条件下，通常会陷入到一种组合爆炸的问题当中，该种方法也无法获得有效的问题优化方案。当下人工智能为基础的多种优化算法逐渐变成解析变电站规划数学模型的核心算法。

通过此次研究工作，创建一套以数据神经网络为基础的深度学习模型，并把电网架构历史数据输入其中，训练自动规划作为模型辅助，在实际应用操作中，进行合理修正，最终构建出自动化电网规划模型，形成神经网络系统，提升电网规划质量。

3、应用实例

以上述关键技术框架为基础构建的3D-GIS平台系统已经在我国部分城市的电力企业当中有所涉及，系统能够对电容、开关、配变、线路、电机、杆塔等设备信息进行台账管理。同时能够针对配电网图形信息进行调整、标注和测量，导出馈线的接线图，科学设计电网走线等功能。此外系统还能够设置巡检任务，进行实时监控和信息发布，对集成配电线路进行故障诊断，运行视频监控系统、集抄自动化系统，对供电企业、变电站、配变电和开关等运行状态进行合理检测，实时反馈各种故障信息。