广州三维GIS技术_三维渲染技术

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。

基于三维GIS的集中供热平台的三维数字化

城市管网是城市正常运转的生命线和基础设施，供热管线是城市管网的重要组成部分。2014年6月发布的《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，明确提出了城市管线数字化管理的要求。北京市热力工程设计有限责任公司承担北京市热力管线的规划和设计工作。公司自成立以来因设计的需要，逐年投入大量人力物力与资金，积累了海量的北京市热力集团热力管线及附近相关管线的高精度测量资料，主要是以纸质资料和CAD图形存在。传统的管理模式和手段已远远落后，对于各种突发事故更不能及时作出应对决策，从而造成资源浪费。

20世纪90年代，美国率先提出了数字化管道的概念。地理信息业随着智慧地球、智慧城市大数据时代的到来，得到了空前的发展。我国在地理信息业的发展不落后于世界先进水平。随着3S(RS、GPS、GIS)技术的推广与集成应用，城市管网管理已从CAD时代过渡到GIS时代。

城市三维模型是许多GIS应用领域迫切需要的基础数据已广泛运用于城市规划、建筑设计、防灾应用等领域。三维可视化也已经成为城市管网管理系统的必要特性之一，对供热管网在设计和运行方面进行可视化仿真系统的研究和开发，将进一步提高供热管网的设计、运行水平和管理水平，从而达到提高安全性和经济性的目的。

本项目在管普综合管线数据标准基础上，根据热力管线的专业特色，制定热力专业管线数据标准，采用当前主流的二维GIS平台软件(XTMAPGIS)和三维GIS平台软件相结合的方式，基于XTMAPGIS和City Maker SDK开发包，建立了二三维一体化的集中供热地理信息平台。为集团公司的成果管理和使用提供安全、快速、多形式的技术支持。系统不仅实现与北京城建档案馆无缝对接，还可以更好地为热力集团信息化发展提供可靠的支撑服务。

1总体技术路线

项目建设任务包括数据资源建设和系统功能实现。数据资源建设包括数据标准规范建设、基础地理数据库建设、热力管线数据加工及数据库建设、综合管线数据库建设、热力管线三维建模。系统建设坚持数据、管理、服务、应用相分离的架构原则，在保持灵活性和扩展性的前提下，实现空间基础信息数据的整合、管理和共享交换，依据使用用户、网络环境的不同，采用不同的技术路线，使用C/S( Client/ Server(客户机/服务器))和B/S ( Browser/Server(浏览器/服务器))相结合的方式，实现不同业务应用系统与数据服务的集成。