本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)災(zāi)害應(yīng)對(duì)措施技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于自然災(zāi)害下電力搶修的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，自然環(huán)境變化惡劣，自然災(zāi)害頻發(fā)，南方大范圍持續(xù)低溫雨雪冰凍災(zāi)害天氣,四川雅安地震，黑龍江流域的洪水等自然災(zāi)害，對(duì)電網(wǎng)安全造成極大危害。大面積、長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的自然災(zāi)害將會(huì)導(dǎo)致發(fā)生電網(wǎng)輸電線路倒塔、斷線和導(dǎo)線閃絡(luò)事故，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成極大的危害。由于電力系統(tǒng)是社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、秩序及公益性的穩(wěn)定性基礎(chǔ)，通常要求必須在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)電力的供應(yīng)。如何能在自然災(zāi)害發(fā)生后第一時(shí)間恢復(fù)供電，快速的對(duì)遭到損毀的電力設(shè)施進(jìn)行搶修，是電力行業(yè)必須面對(duì)的課題。而在組織搶險(xiǎn)、抗險(xiǎn)、搶修的大前提，必須制定出合理全面的搶險(xiǎn)預(yù)案，以及對(duì)諸如搶修塔和電力設(shè)施等儲(chǔ)備搶修物資的合理調(diào)配使用。

電網(wǎng)GIS系統(tǒng)是將電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)、輸、變、配、用電各環(huán)節(jié)的設(shè)備設(shè)施的地理位置、生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營(yíng)管理等信息與二/三維地形、地貌、地物等基本地理信息進(jìn)行有機(jī)整合與發(fā)布展示的統(tǒng)一系統(tǒng)，近年來(lái)電網(wǎng)GIS技術(shù)在電力行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理方面已得到深入廣泛的應(yīng)用，并取得較好的效果。然而，在突發(fā)大面積自然災(zāi)害時(shí)，如何合理有序利用各地現(xiàn)已有電力搶修物資諸如搶修塔、搶修車隊(duì)、搶修工作組等資源，并結(jié)合不同地理環(huán)境的實(shí)際，建立GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，就越發(fā)成為一個(gè)值得深入研究的論題。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310478548.2 的發(fā)明提供了一種用于配電網(wǎng)絡(luò)故障搶修的資源調(diào)配優(yōu)化方法，包括以下步驟：獲取電網(wǎng)故障點(diǎn)位置及其搶修資源需求信息；獲取電網(wǎng)故障點(diǎn)的本地?fù)屝撄c(diǎn)當(dāng)前可出的電網(wǎng)搶修資源信息；判斷本地?fù)屝撄c(diǎn)當(dāng)前可出的電網(wǎng)搶修資源信息是否滿足搶修資源需求信息的需求；當(dāng)不滿足，則獲取本地?fù)屝撄c(diǎn)周邊的搶修點(diǎn)當(dāng)前的電網(wǎng)搶修資源信息，并根據(jù)搶修資源需求信息和周邊出資點(diǎn)當(dāng)前的電網(wǎng)搶修資源信息構(gòu)建多個(gè)出資點(diǎn)的資源調(diào)配優(yōu)化模型；基于TOPSIS算法對(duì)多個(gè)出資點(diǎn)的資源調(diào)配優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得最優(yōu)資源調(diào)配方案，以用于指導(dǎo)電網(wǎng)故障點(diǎn)所需搶修資源的優(yōu)化調(diào)配。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)搶修資源的優(yōu)化調(diào)配，縮短了電網(wǎng)故障的恢復(fù)時(shí)間，提高了供電可靠性和穩(wěn)定性。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510023867.3的專利提供了一種配電網(wǎng)搶修網(wǎng)格劃分方法，包括：依據(jù)預(yù)先建立的網(wǎng)格模型對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行最小單元網(wǎng)格劃分；所述網(wǎng)絡(luò)模型中包含網(wǎng)格間的電氣拓?fù)潢P(guān)聯(lián)信息及每個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格數(shù)據(jù)；所述最小單元網(wǎng)格為線路或配網(wǎng)設(shè)備；確定劃分出的每一個(gè)最小單元網(wǎng)格的搶修消耗值；按預(yù)設(shè)的迭代方式，對(duì)具有最優(yōu)關(guān)聯(lián)關(guān)系的各個(gè)最小單元網(wǎng)格進(jìn)行合并優(yōu)化，獲得多個(gè)最優(yōu)網(wǎng)格。本申請(qǐng)?zhí)峁┑呐潆娋W(wǎng)搶修網(wǎng)格劃分方法中，確定的多個(gè)最優(yōu)網(wǎng)格是以網(wǎng)格的搶修消耗值為基礎(chǔ)進(jìn)行確定的，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以直接依據(jù)各個(gè)最優(yōu)網(wǎng)格的搶修消耗值對(duì)如何搶修進(jìn)行資源分配，提高了搶修的效率。

結(jié)合上述研究理念，我們可以提出一種用于自然災(zāi)害下電力搶修的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，便于在災(zāi)害搶修時(shí)，提供最優(yōu)搶修交通運(yùn)輸路線，為搶修調(diào)度決策者提供全方位綜合服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)搶修物資調(diào)配管理的可視化、動(dòng)態(tài)化，提高事故搶修效率，為盡快恢復(fù)供電提供技術(shù)支撐和幫助。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于自然災(zāi)害下電力搶修的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，通過(guò)運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)及GIS技術(shù)相結(jié)合對(duì)諸如搶修塔等資源存儲(chǔ)點(diǎn)、電網(wǎng)輸電線路事故點(diǎn)、主要交通道路路等的地理信息進(jìn)行提取、加工、分析，制定緊急搶修預(yù)案，綜合有效調(diào)配搶修物資。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：一種用于自然災(zāi)害下電力搶修的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，對(duì)電力設(shè)施分布范圍內(nèi)的電子地圖進(jìn)行逐級(jí)分類及要素標(biāo)識(shí)，基于分類標(biāo)識(shí)結(jié)果使用三維建模技術(shù)，創(chuàng)建高精度三維組件式GIS模型，將各組件化模型按照電力搶險(xiǎn)物資調(diào)配關(guān)系進(jìn)行存儲(chǔ)，最終形成用于自然災(zāi)害電力搶修的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)。

三維組件式GIS模型按照電網(wǎng)主管地域的差別分為三個(gè)層級(jí)，各個(gè)層級(jí)之間采用混合精度配比，并根據(jù)具體數(shù)據(jù)模型要素來(lái)實(shí)現(xiàn)待定義GIS屬性信息的三維虛擬裝配，得到完整的電網(wǎng)GIS模型。

GIS屬性信息是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)網(wǎng)GIS標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電力設(shè)施進(jìn)行樹(shù)狀結(jié)構(gòu)分類，采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的類繼承機(jī)制，在基于三維GIS技術(shù)的電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行虛擬場(chǎng)景中，將電網(wǎng)及其電力設(shè)施間的拓?fù)潢P(guān)系從傳統(tǒng)的二維轉(zhuǎn)向了三維，從平面轉(zhuǎn)向了立體。

電網(wǎng)主管地域?qū)蛹?jí)分為全國(guó)地域、省級(jí)地域和縣市地域，并根據(jù)層級(jí)類碼級(jí)別進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼，其中，GIS模型中的全國(guó)地域采用1:400萬(wàn)比例精度、省級(jí)地域采用1：25萬(wàn)矢量精度、縣市地域采用1：5萬(wàn)高程矢量精度。

電力搶險(xiǎn)物資調(diào)配關(guān)系包括最優(yōu)路徑分析、重要性評(píng)價(jià)及物資調(diào)配之間的關(guān)系，通過(guò)對(duì)稱三角模糊數(shù)刻畫(huà)物資運(yùn)輸期間的不確定性因素，建立模糊運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)模型，搜索物資運(yùn)輸?shù)淖罡弑Ｕ下事窂健?/p>

最優(yōu)路徑分析通過(guò)對(duì)比搶修地地域特點(diǎn)和搶修資源分布特點(diǎn)，在GIS模型上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路徑分析,將網(wǎng)絡(luò)路徑轉(zhuǎn)換成有向圖，包括最短路徑分析與最省路徑分析,其分析區(qū)別在于有向圖中每條弧的權(quán)值設(shè)置，其中，計(jì)算最短路徑,權(quán)值設(shè)置為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際距離；計(jì)算最佳路徑,權(quán)值設(shè)置為從起點(diǎn)到終點(diǎn)的綜合時(shí)間或費(fèi)用。

GIS數(shù)據(jù)庫(kù)為三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)，建立在DBMS之上，在同一數(shù)據(jù)庫(kù)中統(tǒng)一管理各種類型的空間數(shù)據(jù)；使用空間數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)GIS中道路、搶修資源、實(shí)時(shí)路況建立空間拓?fù)淠Ｐ?，利用高層?yīng)用集中效率處理空間查詢分析，快速給出資源調(diào)配方案。

GIS數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)數(shù)據(jù)加密算法對(duì)于含有空間位置地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

GIS數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)大面積自然災(zāi)害環(huán)境下的電力搶修調(diào)度指揮系統(tǒng)特點(diǎn)，對(duì)模型數(shù)據(jù)信息進(jìn)行優(yōu)化處理，滿足在PDA上的快速顯示及流暢運(yùn)行，優(yōu)化處理包括以下步驟：將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換文件形式輸出；轉(zhuǎn)換過(guò)程中滿足國(guó)家對(duì)數(shù)據(jù)及其他地理信息的保密要求；轉(zhuǎn)換過(guò)程中組織數(shù)據(jù)使其滿足動(dòng)態(tài)調(diào)度與存取要求。

本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 在立體環(huán)境中反映出電力設(shè)施所處坐標(biāo)的空間配置關(guān)系，實(shí)現(xiàn)GIS設(shè)施的三維精細(xì)表達(dá)，為電力精細(xì)化三維管理工作打好基礎(chǔ)。

2. 在三維環(huán)境中針對(duì)不同層次的電力GIS模型加載、渲染并進(jìn)行控制，可以便于搭載基礎(chǔ)監(jiān)控設(shè)施，實(shí)現(xiàn)層級(jí)間的可視化電力搶修調(diào)度指揮平臺(tái)，提高模型數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)用度和系統(tǒng)運(yùn)行效率。

3. 實(shí)現(xiàn)電力設(shè)施復(fù)雜模型三維虛擬裝配，改善三維建模工作流程，減少實(shí)際工作量，提升工作效率。

4. GIS模型不僅可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的電力設(shè)施地理位置信息建模，還根據(jù)電力物資搶修塔等建立多物資供應(yīng)點(diǎn)、多物資需求點(diǎn)的電力物資籌集調(diào)配模型，通過(guò)引入對(duì)稱三角模糊數(shù)描述現(xiàn)實(shí)世界的不確定性因素，并通過(guò)保障率指標(biāo)對(duì)模糊目標(biāo)的進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解，利用線性規(guī)劃快速得到搶修塔物資調(diào)配方案，提高電網(wǎng)故障或?yàn)?zāi)變后的恢復(fù)供電的效率，節(jié)約成本，提高輸電線路的快速搶修反應(yīng)能力，極大的提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。

5. 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種用于大面積自然災(zāi)害下電力搶修的GIS庫(kù)，存儲(chǔ)各地?fù)屝匏Y源存儲(chǔ)點(diǎn)、桿塔位置、交通路線等，可以提高電網(wǎng)故障或?yàn)?zāi)變后的恢復(fù)供電的效率，節(jié)約成本，管理人員能夠通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)及時(shí)了解已有搶修物資的情況、事故區(qū)域桿塔情況、道路情況等，便于現(xiàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)查閱，制定最優(yōu)搶修方案，通過(guò)系統(tǒng)分析及時(shí)的安排調(diào)度搶修。

6.本發(fā)明數(shù)據(jù)庫(kù)可以加載于中控?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)，同時(shí)也可以集成于便攜式終端，使搶修人員在終端教程指引下輕松完成諸如搶修塔安裝、路線制定等現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，為電力企業(yè)節(jié)省人力成本，為及時(shí)恢復(fù)電力供應(yīng)爭(zhēng)取時(shí)間，從而為社會(huì)搶險(xiǎn)提供電力保障，具有很強(qiáng)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)建立流程圖。

圖2是本發(fā)明的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)地理信息分類圖。

圖3是本發(fā)明的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)優(yōu)化處理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示，一種用于自然災(zāi)害下電力搶修的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，對(duì)電力設(shè)施分布范圍內(nèi)的電子地圖進(jìn)行逐級(jí)分類及要素標(biāo)識(shí)，基于分類標(biāo)識(shí)結(jié)果使用三維建模技術(shù)，創(chuàng)建高精度三維組件式GIS模型，將各組件化模型按照電力搶險(xiǎn)物資調(diào)配關(guān)系進(jìn)行存儲(chǔ)，最終形成用于自然災(zāi)害電力搶修的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)。

該GIS數(shù)據(jù)庫(kù)是結(jié)合實(shí)際情況建立電力搶修調(diào)度指揮中心數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)規(guī)范信息化各地資源存儲(chǔ)點(diǎn)、線路桿塔位置、交通路線等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)搶修物資如搶修塔等資源的有效整合。在具體實(shí)施時(shí)，GIS數(shù)據(jù)庫(kù)采用主系統(tǒng)為Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，Oracle公司是全球最大的信息管理軟件及服務(wù)供應(yīng)商，在金融保險(xiǎn)業(yè)、電信、制造業(yè)、科技教育、能源交通、政府、航空航天和軍隊(duì)等各行各業(yè)擁有廣泛的客戶群，這相較于同類數(shù)據(jù)庫(kù)，如mysql、SQLServer，Oracle有如下優(yōu)點(diǎn)：引入了共享SQL和多線索服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，減少了ORACLE的資源占用，并增強(qiáng)了ORACLE的能力，使之在低檔軟硬件平臺(tái)上用較少的資源就可以支持更多的用戶，而在高檔平臺(tái)上也可以支持成百上千個(gè)用戶，這樣就尤為適合非民用的電力特殊行業(yè)需求，同時(shí)，還提供了基于角色ROLE分工的安全保密管理流程，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能、完整性檢查、安全性、一致性方面都有良好的表現(xiàn)，可以支持大量多媒體數(shù)據(jù)，如二進(jìn)制圖形、聲音、動(dòng)畫(huà)以及多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，所以可以搭載基礎(chǔ)監(jiān)控設(shè)施，實(shí)現(xiàn)層級(jí)間的可視化電力搶修調(diào)度指揮平臺(tái)，提高模型數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)用度和系統(tǒng)運(yùn)行效率；數(shù)據(jù)庫(kù)還提供了與第三代高級(jí)語(yǔ)言的接口軟件PRO系列，能在C,C++等主語(yǔ)言中嵌入SQL語(yǔ)句及過(guò)程化(PL/SQL)語(yǔ)句，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操縱，便于數(shù)據(jù)的完整性與可交換性。

三維組件式GIS模型按照電網(wǎng)主管地域的差別分為三個(gè)層級(jí)，各個(gè)層級(jí)之間采用混合精度配比，并根據(jù)具體數(shù)據(jù)模型要素來(lái)實(shí)現(xiàn)待定義GIS屬性信息的三維虛擬裝配，得到完整的電網(wǎng)GIS模型。GIS屬性信息是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)網(wǎng)GIS標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電力設(shè)施進(jìn)行樹(shù)狀結(jié)構(gòu)分類，采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的類繼承機(jī)制，在基于三維GIS技術(shù)的電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行虛擬場(chǎng)景中，將電網(wǎng)及其電力設(shè)施間的拓?fù)潢P(guān)系從傳統(tǒng)的二維轉(zhuǎn)向了三維，從平面轉(zhuǎn)向了立體。電網(wǎng)主管地域?qū)蛹?jí)分為全國(guó)地域、省級(jí)地域和縣市地域，并根據(jù)層級(jí)類碼級(jí)別進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼，其中，GIS模型中的全國(guó)地域采用1:400萬(wàn)比例精度、省級(jí)地域采用1：25萬(wàn)矢量精度、縣市地域采用1：5萬(wàn)高程矢量精度。

由于我國(guó)幅員遼闊，人口眾多，且大多數(shù)人口分布較為集中，所以在對(duì)地圖數(shù)據(jù)的要求上有其特殊性，中國(guó)包括12個(gè)UTM區(qū)，用1：100000的地形圖覆蓋需要819張，所以，在應(yīng)用于電力設(shè)施分布地理制圖時(shí)，不必要采用同樣的標(biāo)準(zhǔn)和精度，然而高精度會(huì)導(dǎo)致高成本，低精度又不能滿足高話務(wù)密度區(qū)的需要，因此采用混合精度的地圖解決全覆蓋問(wèn)題。

GIS模型中的全國(guó)地域采用1:400萬(wàn)比例精度，數(shù)據(jù)內(nèi)容包括5級(jí)和5級(jí)以上主要河流、主要公路、所有鐵路、縣和縣級(jí)以上居民地、縣和縣級(jí)以上境界、及等高距為1000米的等高線。地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)范圍：西部邊界坐標(biāo)：72°E；東部邊界坐標(biāo)：35°E；北部邊界坐標(biāo)：54°N；南部邊界坐標(biāo)：3°N。

GIS模型中的省級(jí)地域采用1：25萬(wàn)矢量精度，這是以矢量方式存儲(chǔ)管理1:25萬(wàn)地形圖上的境界、水系、交通、居民地、地貌等要素。覆蓋整個(gè)河南范圍，按照經(jīng)緯度劃分圖幅,每幅圖的緯差為1度,經(jīng)差為1.5度，具體劃分要素見(jiàn)表1所述。

表1

GIS模型中的縣市地域采用1：5萬(wàn)高程矢量精度，該比例作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)和國(guó)防建設(shè)的基本用圖，主要用于一定范圍內(nèi)較詳細(xì)研究和評(píng)價(jià)地形，供工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、鐵路、公路、農(nóng)墾、畜牧、石油、煤炭、地質(zhì)、氣象、地震、環(huán)保、文化、衛(wèi)生、教育、體育、民航、醫(yī)藥、海關(guān)、稅務(wù)、考古、土地等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)勘察、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、科學(xué)研究、教學(xué)等使用，也可以供軍隊(duì)現(xiàn)地勘察、訓(xùn)練、圖上作業(yè)、編寫(xiě)兵要、國(guó)防工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)等軍事活動(dòng)使用；同時(shí)也是編寫(xiě)更小比例尺地形圖或?qū)ｎ}圖的基礎(chǔ)資料；1：5萬(wàn)地形圖采用高斯—克呂格投影，6°分帶，采用航空攝影測(cè)量方法成圖，分幅、編號(hào)均以1：10萬(wàn)地形圖為基礎(chǔ)，將每幅1：10萬(wàn)地形圖劃分成2行2列，共4幅1：5萬(wàn)地形圖，平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用1980年西安坐標(biāo)系，高程系統(tǒng)采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)；分幅、編號(hào)均以1：100萬(wàn)地圖的分幅與編號(hào)為基礎(chǔ)，將每幅1：100萬(wàn)地形圖劃分成24行24列，共576幅1：5萬(wàn)地形圖，在1：100萬(wàn)地形圖編號(hào)后加上其內(nèi)1：5萬(wàn)地形圖的比例尺代字、圖幅行列號(hào)，即為1：5萬(wàn)地形圖的編號(hào)。如：J50E017016。每幅1：5萬(wàn)地形圖經(jīng)差為15′，緯差10′。

縣市地域中，其具體數(shù)據(jù)要素應(yīng)包含六類，分別為：居民地及附屬設(shè)施，包括獨(dú)立建筑物、居住區(qū)、其它建筑物；陸地交通，包括鐵路、鐵路車站及附屬設(shè)施、公路、其它道路、附屬建筑物；水域/陸地，包括岸線、岸、河流、運(yùn)河、管道、湖泊、水庫(kù)、池塘，水利設(shè)施， 其它水系要素、一般堤、防波堤、港口、碼頭泊位、系泊絞纜設(shè)施，陸地、海洋、島嶼；陸地地貌及土質(zhì)等高線、地貌高程、雪山地貌、黃土地貌、巖溶地貌、風(fēng)成地貌、火山地貌、其它地貌；境界與政區(qū)，包括國(guó)界、國(guó)內(nèi)境界、行政區(qū)、其它界線；注記，包括居民地名稱， 行政區(qū)名稱、專有名稱及文字說(shuō)明、海洋、湖泊、河川等名稱，凹地、盆地島、半島，山脈、山嶺，獨(dú)立高地、獨(dú)立山、山隘。

根據(jù)層級(jí)類碼級(jí)別進(jìn)行的數(shù)據(jù)編碼主要分為大類碼、小類碼和順序碼；大類碼從1開(kāi)始編碼至6；小類碼從01開(kāi)始編碼，99則作為特殊圖形編碼段；順序碼從00開(kāi)始編碼。大類碼、小類碼和順序碼都留有足夠的擴(kuò)充編碼的區(qū)段，小類碼60-90為自定義擴(kuò)充區(qū)域，順序碼60-90為自定義擴(kuò)充區(qū)域。

GIS數(shù)據(jù)庫(kù)建立過(guò)程中，重點(diǎn)在于對(duì)地圖數(shù)據(jù)的處理要求，一方面需要根據(jù)國(guó)家測(cè)繪局相關(guān)地圖處理技術(shù)規(guī)范、國(guó)網(wǎng)相關(guān)信息安全規(guī)定，對(duì)于含有空間位置地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)使用應(yīng)做保密技術(shù)處理，這樣才能有利于保守國(guó)家秘密和維護(hù)國(guó)家安全。具體實(shí)施時(shí)，是通過(guò)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)數(shù)據(jù)加密算法對(duì)于含有空間位置地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)加密算法的基本思想就是偽裝信息，使非法接入者無(wú)法理解信息的真正含義，借助加密手段，信息以密文的方式歸檔存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，或通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進(jìn)行傳輸，因此即使發(fā)生非法截取數(shù)據(jù)或因系統(tǒng)故障和操作人員誤操作而造成數(shù)據(jù)泄漏，未授權(quán)者也不能理解數(shù)據(jù)的真正含義，從而達(dá)到了信息保密的目的。同理，未授權(quán)者也不能偽造合理的密文數(shù)據(jù)達(dá)到篡改信息的目的，進(jìn)而確保了數(shù)據(jù)的真實(shí)性，在對(duì)本發(fā)明數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行加密時(shí)，可以采用RSA算法與DES算法的結(jié)合。DES算法是分組密鑰加密程序,是一個(gè)對(duì)稱的加密算法,其基本思想是香農(nóng)的混亂和擴(kuò)散理論，對(duì)64比特的二進(jìn)制數(shù)據(jù)加密,產(chǎn)生64比特等長(zhǎng)的密文數(shù)據(jù)，使用的密鑰為64比特，實(shí)際密鑰長(zhǎng)度為56比特，在DES的加密過(guò)程中先對(duì)64比特長(zhǎng)的明文進(jìn)行初始置換,然后將其分割成左右各32比特長(zhǎng)的子塊,經(jīng)過(guò)16次迭代進(jìn)行循環(huán)移位與變換,最后再進(jìn)行逆初始置換得出64比特長(zhǎng)的密文。RSA是一個(gè)能用于加密。也能用于數(shù)字簽名的算法，它的安全基于大數(shù)分解的難度。其公開(kāi)密鑰和私人密鑰是一對(duì)大素?cái)?shù)的函數(shù)。從一個(gè)公開(kāi)密鑰和密文中恢復(fù)出明文的難度等價(jià)于分解兩個(gè)大素?cái)?shù)之積。解密是加密的逆變換，正是這種逆變換，使其具備了數(shù)字簽名的功能?？梢哉f(shuō)，在加密、解密的處理效率方面, DES算法優(yōu)于RSA算法，因?yàn)镈ES密鑰的長(zhǎng)度只有56bit，可以利用軟件和硬件實(shí)現(xiàn)高速處理；RSA算法需要進(jìn)行諸如200bit整數(shù)的乘冪和求模等多倍字長(zhǎng)的處理，處理速度明顯慢于DES算法；在密鑰的管理方面,RSA算法比DES算法更加優(yōu)越。因?yàn)镽SA算法可采用公開(kāi)形式分配加密密鑰,對(duì)加密密鑰的更新也很容易,并且對(duì)不同的通信對(duì)象,只需對(duì)自己的解密密鑰保密即可；DES算法要求通信前對(duì)密鑰進(jìn)行秘密分配,密鑰的更換困難,對(duì)不同的通信對(duì)象,DES需產(chǎn)生和保管不同的密鑰。所以，RSA算法與DES算法的結(jié)合既可以綜合兩者優(yōu)點(diǎn)，又避免了它們各自不足的加密方案，具體應(yīng)用時(shí)，是數(shù)據(jù)通信之前,用DES方法對(duì)消息明文加密,同時(shí)用RSA方法對(duì)DES密鑰進(jìn)行加密和實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名，在傳送機(jī)密信息的網(wǎng)絡(luò)用戶雙方,如果使用對(duì)稱密碼體制DES,同時(shí)使用RSA不對(duì)稱密鑰密碼體制來(lái)傳DES的密鑰,就可以綜合發(fā)揮DES高速簡(jiǎn)便性和RSA密鑰管理的方便和安全性。

另一方面，需要根據(jù)電力行業(yè)地圖使用側(cè)重點(diǎn)及大面積自然災(zāi)害環(huán)境下的電力搶修調(diào)度指揮系統(tǒng)特點(diǎn)，應(yīng)對(duì)地圖信息進(jìn)行有選擇性處理及優(yōu)化，將不同的數(shù)據(jù)類型文件分為不同的存儲(chǔ)層級(jí)，并對(duì)不同層級(jí)建立索引并劃分為不同的塊，做到逐級(jí)調(diào)用，分類尋址，以滿足在PDA上的快速顯示及流暢運(yùn)行，具體處理要求如圖2所示。為了使原始地圖數(shù)據(jù)達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行優(yōu)化處理，包括以下步驟：將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換文件形式輸出；轉(zhuǎn)換過(guò)程中滿足國(guó)家對(duì)數(shù)據(jù)及其他地理信息的保密要求；轉(zhuǎn)換過(guò)程中組織數(shù)據(jù)使其滿足動(dòng)態(tài)調(diào)度與存取要求，如圖3所示。GIS數(shù)據(jù)庫(kù)可以加載于中控?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)，同時(shí)也可以集成于PDA等便攜式終端，使搶修人員在終端教程指引下輕松完成諸如搶修塔安裝、路線制定等現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，為電力企業(yè)節(jié)省人力成本，為及時(shí)恢復(fù)電力供應(yīng)爭(zhēng)取時(shí)間，從而為社會(huì)搶險(xiǎn)提供電力保障，具有很強(qiáng)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在具體應(yīng)用時(shí)，便攜式智能終端采用的是Google公司的Android操作系統(tǒng)，它是首個(gè)專門(mén)為智能終端打造的真正意義上的開(kāi)源且系統(tǒng)完整的移動(dòng)平臺(tái)，而且不存在不同設(shè)備上的兼容性問(wèn)題。Android提供豐富的類庫(kù)支持且大部分為開(kāi)源代碼，如采用嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite。利用Android操作系統(tǒng)作為使用終端的應(yīng)用平臺(tái)，由于操作系統(tǒng)與軟件免費(fèi)，終端更便宜；同一平臺(tái)克服格式問(wèn)題，功能更多元化；使用者決定功能，比個(gè)人電腦更人性化、更貼近使用者。

將GIS電力設(shè)施地理空間分布模型，與電力搶修力量進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，便可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)發(fā)生災(zāi)害時(shí)需要對(duì)指定地點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行搶修時(shí)，可以給出物資存儲(chǔ)資料，最佳物資運(yùn)輸路線，搶修預(yù)案等，這里的電力搶修力量包括搶修物資供應(yīng)塔、搶修救援車、山地?fù)屝薰ぷ麝?duì)等，分別應(yīng)對(duì)不同的災(zāi)害環(huán)境，當(dāng)需要大批穩(wěn)定物資的就近供應(yīng)時(shí)，可以首選搶修物資供應(yīng)塔，搶修救援車主要供中長(zhǎng)距且路況狀態(tài)良好的電力救援，而山地?fù)屝薰ぷ麝?duì)則對(duì)應(yīng)短距且路況狀態(tài)不好或受災(zāi)害影響損毀嚴(yán)重的狀態(tài)。為了處理好不同狀況下的電力搶險(xiǎn)物資調(diào)配關(guān)系，數(shù)據(jù)庫(kù)模型中引入管理學(xué)中應(yīng)急管理的理念，結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行及物資需求的特點(diǎn)，將電力搶險(xiǎn)物資調(diào)配問(wèn)題分解為最優(yōu)路徑、重要性評(píng)價(jià)及物資調(diào)配三個(gè)子問(wèn)題。通過(guò)對(duì)稱三角模糊數(shù)刻畫(huà)物資運(yùn)輸期間的不確定性因素，建立模糊運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)模型，搜索物資運(yùn)輸?shù)淖罡弑Ｕ下事窂?。結(jié)合實(shí)際，在多物資倉(cāng)庫(kù)，多物資需求點(diǎn)的條件下，根據(jù)各輸電線路的恢復(fù)對(duì)電網(wǎng)輸電能力的影響確定需求的優(yōu)先級(jí)，建立數(shù)學(xué)模型，由于電力系統(tǒng)物資需求的季節(jié)性和復(fù)雜性，根據(jù)具體的運(yùn)輸條件只能對(duì)運(yùn)輸時(shí)間做出一個(gè)近似的模糊估計(jì)。為了有效地刻畫(huà)實(shí)際中存在的這種時(shí)問(wèn)上的模糊性，項(xiàng)目引入對(duì)稱三角模糊數(shù)來(lái)表示這種時(shí)間的不確定性。此外，由于電力系統(tǒng)的社會(huì)公益性及基礎(chǔ)性，通常要求必須在某個(gè)時(shí)間內(nèi)恢復(fù)電力供應(yīng)，因此對(duì)于電力搶險(xiǎn)物資的到達(dá)時(shí)間也有限制。而由于模糊數(shù)本身的數(shù)學(xué)性質(zhì)無(wú)法與實(shí)數(shù)時(shí)間進(jìn)行比較，引入保障率指標(biāo)來(lái)尋找最優(yōu)路徑，在上述條件下建立電力搶險(xiǎn)物資調(diào)配最優(yōu)路徑的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)模型求解得到最優(yōu)物資調(diào)配方案。最優(yōu)路徑分析是GIS空間分析最基本的功能,其核心是對(duì)最短路徑、最佳路徑的求解。從網(wǎng)絡(luò)模型的角度看,路徑網(wǎng)絡(luò)分析是運(yùn)籌學(xué)模型中的一個(gè)基本模型,它的根本目的是研究、籌劃網(wǎng)絡(luò)工程如何安排,并使其運(yùn)行效果最好。為了進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路徑分析,需要將網(wǎng)絡(luò)路徑轉(zhuǎn)換成有向圖。無(wú)論是計(jì)算最短路徑還是最佳路徑,其算法都是一致的,不同之處在于有向圖中每條弧的權(quán)值設(shè)置。如果需要計(jì)算最短路徑,則權(quán)值設(shè)置為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際距離;而要計(jì)算最佳路徑,則可以將權(quán)值設(shè)置為從起點(diǎn)到終點(diǎn)的時(shí)間或費(fèi)用。

本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫(kù)綜合地理信息系統(tǒng)路徑優(yōu)化分析技術(shù)、物資調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)與輸電線路搶修技術(shù)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)位置、事故點(diǎn)、交通線路等的地理信息進(jìn)行提取、加工、分析，優(yōu)化資源配置，確定最佳方案，為搶修調(diào)度決策服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)搶修設(shè)備調(diào)配管理的可視化、動(dòng)態(tài)化，提高事故搶修效率。在以往的GIS數(shù)據(jù)模型中，點(diǎn)、線、面等幾何要素以二進(jìn)制形式保存于文件中，相關(guān)的注記、顏色、線型等屬性也跟幾何數(shù)據(jù)放在一起。當(dāng)我們從信息系統(tǒng)的角度來(lái)審視這些數(shù)據(jù)模型時(shí)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)于空間數(shù)據(jù)的信息描述和分析有著較大的弱點(diǎn)。本方案中的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)為三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)，建立在DBMS之上，在同一數(shù)據(jù)庫(kù)中統(tǒng)一管理各種類型的空間數(shù)據(jù)；使用空間數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)GIS中道路、搶修資源、實(shí)時(shí)路況建立空間拓?fù)淠Ｐ停酶邔討?yīng)用集中效率處理空間查詢分析，快速給出資源調(diào)配方案。DBMS作為操縱和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的大型軟件，用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性，用戶可通過(guò)DBMS訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員也通過(guò)DBMS進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)工作，它可使多個(gè)應(yīng)用程序和用戶用不同的方法在同時(shí)或不同時(shí)刻去建立，修改和詢問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，大部分DBMS提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言DDL和數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言DML，供用戶定義數(shù)據(jù)庫(kù)的模式結(jié)構(gòu)與權(quán)限約束，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的追加、刪除等操作。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)與研發(fā)，將本發(fā)明的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)在便攜式智能終端應(yīng)用，可以方便、快捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)查閱，為領(lǐng)導(dǎo)層現(xiàn)場(chǎng)決策提供幫助，其運(yùn)行基本技術(shù)指標(biāo)為：

給出調(diào)度方案時(shí)間不大于1min；

地圖首次調(diào)入顯示時(shí)間：5s；

地圖刷新顯示平均時(shí)間：3s；

信息查詢平均時(shí)間：2s；

基本量算平均時(shí)間：3s。

該GIS數(shù)據(jù)庫(kù)研發(fā)成功后，可以搭載遠(yuǎn)程無(wú)線設(shè)備和視頻監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)可視化的電力搶修調(diào)度指揮平臺(tái)。以SG186系統(tǒng)為依托和基礎(chǔ)，以地理信息系統(tǒng)為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)輸電線路、搶修物資的智能化、可視化管理。對(duì)電力搶修塔物資建立了多物資供應(yīng)點(diǎn)、多物資需求點(diǎn)的電力物資籌集調(diào)配模型，通過(guò)引入對(duì)稱三角模糊數(shù)描述現(xiàn)實(shí)世界的不確定性因素并通過(guò)保障率指標(biāo)對(duì)模糊目標(biāo)的進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解，利用線性規(guī)劃快速得到搶修塔物資調(diào)配方案，提高電網(wǎng)故障或?yàn)?zāi)變后的恢復(fù)供電的效率，節(jié)約成本，提高輸電線路的快速搶修反應(yīng)能力，極大的提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。