地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）是融計(jì)算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)于一體，存儲(chǔ)和處理空間信息的技術(shù)，它把地理位置和相關(guān)性有機(jī)結(jié)合起來(lái)，根據(jù)實(shí)際需要準(zhǔn)確真實(shí)、圖文并茂的呈現(xiàn)給用戶(hù)，借助空間分析功能，進(jìn)行各種輔助決策。 　　配電線(xiàn)路管理在相當(dāng)程度上依賴(lài)于地理的信息，也成為地理信息系統(tǒng)可以發(fā)揮其作用的一個(gè)重要領(lǐng)域，加快和提高電力GIS的建設(shè)，是電力企業(yè)提高管理水平、提高服務(wù)水平、提升電力產(chǎn)業(yè)水平的技術(shù)發(fā)展的必然方向。
　　可見(jiàn)，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)“表達(dá)”配電線(xiàn)路的信息具有完整性、全面性和準(zhǔn)確性。基于GIS的配電線(xiàn)路條圖管理系統(tǒng)基本解決了配電網(wǎng)設(shè)備眾多、類(lèi)型繁多、設(shè)備數(shù)量巨大、地域分布廣闊、設(shè)備安裝位置與地理信息緊密度高、配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，信息量大，維護(hù)困難等問(wèn)題，同時(shí)臺(tái)賬信息管理特別是條圖信息管理的準(zhǔn)確性和科學(xué)性對(duì)“數(shù)字電力”建設(shè)具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　1 數(shù)據(jù)采集與組織
　　1.1 GPS測(cè)量
　　GPS（global positioning system）是美國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線(xiàn)電測(cè)時(shí)定位導(dǎo)航系統(tǒng)[1]。GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息，用戶(hù)接收到這些信息后，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置，三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。
　　在配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)中，需要在地理背景圖層上疊加各種電力設(shè)備圖層，在繪制線(xiàn)路及電纜的走向時(shí)，不可避免的涉及到設(shè)備的地理位置的問(wèn)題。因此如何在地理背景圖上確定設(shè)備空間位置就成了配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)建設(shè)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題[2]。因此，利用手持GPS定位儀對(duì)設(shè)備進(jìn)行定位是配電線(xiàn)路設(shè)備定位的選擇。通過(guò)GPS采集桿塔和相關(guān)線(xiàn)路上設(shè)備的地理信息。
在使用GPS測(cè)量之前首先應(yīng)該設(shè)置GPS的參數(shù)，設(shè)置的原則是確保其投影方式與電子地圖的投影方式相同，只有這樣才能確保測(cè)量的設(shè)備位置信息完全的與實(shí)際的地形吻合。
　　1.2 配電線(xiàn)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
　　在GIS中，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)用來(lái)描述空間目標(biāo)間的空間關(guān)系，而實(shí)際空間地物一般被抽象為點(diǎn)、線(xiàn)、面。因此，GIS研究的3種重要拓?fù)涓拍顬椋哼B接性，弧段在結(jié)點(diǎn)處的互相連接關(guān)系；多邊形區(qū)域定義，多邊形與弧段的拓?fù)潢P(guān)系表現(xiàn)了多邊形區(qū)域定義；鄰接性，通過(guò)定義弧段左右邊及其方向性來(lái)判斷左右多邊形的鄰接性[3]。
　　配電管理的對(duì)象包括變電所、主變、線(xiàn)路、桿塔、配電變壓器、各種開(kāi)關(guān)和電容器等以及連接在變壓器上的各類(lèi)電力用戶(hù)，它們?cè)诘乩矸植忌细饔刑攸c(diǎn)，呈現(xiàn)典型的點(diǎn)、線(xiàn)和面的地理分布特征，其分布并不是孤立存在的，它們之間存在著地理和邏輯上的密切關(guān)系。配電網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜多變的系統(tǒng)，要真實(shí)有效地記錄電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，除記錄圖形的物理空間結(jié)構(gòu)外，還必須存儲(chǔ)相互之間的邏輯位置結(jié)構(gòu)，即拓?fù)潢P(guān)系。配電網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，以輻射形供電，在配電網(wǎng)GIS系統(tǒng)中，每個(gè)相關(guān)電力設(shè)備的點(diǎn)、線(xiàn)、面實(shí)體的屬性中都包括相互之間的連接關(guān)系，形成樹(shù)狀的供電路
徑。對(duì)于條圖管理，特別關(guān)注每一條配電線(xiàn)路的桿塔（節(jié)點(diǎn)實(shí)體）之間的首尾連接關(guān)系及桿塔上設(shè)備的隸屬關(guān)系，并以此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為數(shù)據(jù)組織的依據(jù)。
　　1.3 配電線(xiàn)路的分層管理
　　GIS對(duì)線(xiàn)路、設(shè)備及地形信息采用分層方式進(jìn)行管理，GIS平臺(tái)呈現(xiàn)給我們的實(shí)際上是多個(gè)圖層疊加的結(jié)果，大體上可分為線(xiàn)路設(shè)備圖層和地形信息圖層。線(xiàn)路設(shè)備圖層可通過(guò)GPS采集獲得，根據(jù)其設(shè)備類(lèi)型的不同分成相應(yīng)的圖層，其管理各種設(shè)備如桿塔、開(kāi)關(guān)、變壓器、線(xiàn)路等的數(shù)據(jù)；地形信息圖層則是根據(jù)地形情況的劃分形成相應(yīng)的圖層，其管理各種地形分布如公路、河流、DEM（digital elevation model，數(shù)字高程模型）、高壓線(xiàn)路等數(shù)據(jù)。其中數(shù)字高程模型是以數(shù)字形式存儲(chǔ)的表示物體位置高程值的集合，是表示區(qū)域D上地形的三維向量的有限序列｛Vi=(Xi,Yi,Zi)i=1,2,3…,n｝，其中，(Xi,Yi,∈D)是平面坐標(biāo)，Zi是(Xi,Yi)對(duì)應(yīng)的高程[4]。每個(gè)圖層對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)集，根據(jù)圖層的性質(zhì)對(duì)應(yīng)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)集。
　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　2.1系統(tǒng)的軟件選型
　　系統(tǒng)開(kāi)發(fā)利用組件集成的二次開(kāi)發(fā)方式，選用北京超圖公司的SuperMap Objects和Supermap Deskpro，以Supermap Deskpro作為地圖數(shù)據(jù)處理工具，結(jié)合Microsoft公司的Visual Basic 6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)，VisualBasic作為一種完全面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)工具，在界面設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，操作程序相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單、直觀(guān)、易于掌握；數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件選用Microsoft SQL Server2000。
　　2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
　　設(shè)備信息、線(xiàn)路信息和地形信息由數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理，即實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)的鏈接和關(guān)聯(lián)保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理性、完整性和共享性，進(jìn)而消除數(shù)據(jù)的冗余性，保證了設(shè)備臺(tái)賬的完整性和一致性。
　　3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
　　3.1 GPS采集數(shù)據(jù)處理
　　通過(guò)GPS采集的桿塔數(shù)據(jù)，按配電線(xiàn)路干、分、支的空間拓?fù)溥M(jìn)行整理，并根據(jù)其空間拓?fù)涞妮椛湫完P(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)逐級(jí)錄入，通過(guò)桿塔的有序連接完成線(xiàn)路的繪制，進(jìn)而形成配電線(xiàn)路圖層。
　　3.2 功能
　　設(shè)備信息的編輯功能：即新建、刪除或修改設(shè)備的屬性信息和空間信息，并顯示在相應(yīng)的圖層上并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
　　交叉跨越自動(dòng)繪制：通過(guò)判斷線(xiàn)路圖層與地形圖層是否相交以及相交的情況，實(shí)現(xiàn)交叉跨越的位置的顯示。線(xiàn)路高程信息的顯示：通過(guò)DEM圖層獲取桿塔的高程信息，可以說(shuō)對(duì)地勢(shì)變化大的山區(qū)配電線(xiàn)路意義重大。
　　轉(zhuǎn)角自動(dòng)計(jì)算：通過(guò)配電線(xiàn)路的走向自動(dòng)計(jì)算轉(zhuǎn)角桿塔的旋轉(zhuǎn)角度，減少了人為的視覺(jué)誤差帶來(lái)的屬性信息的出錯(cuò)。
　　檔距計(jì)算：通過(guò)地理信息系統(tǒng)的空間分析能力方便的實(shí)現(xiàn)桿塔之間檔距計(jì)算，避免了實(shí)地艱苦的測(cè)量工作。
　　打印輸出：自動(dòng)生成所選配電線(xiàn)路條圖的打印，用戶(hù)可以自定義打印布局及相關(guān)的打印設(shè)置，為資料的保存提供了方便工具。
　　以上地理相關(guān)屬性信息的自動(dòng)計(jì)算與繪制減輕了配電線(xiàn)路臺(tái)賬管理的地理復(fù)雜性，通過(guò)與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合使地理相關(guān)信息自動(dòng)的獲取，同時(shí)增強(qiáng)了臺(tái)賬信息的準(zhǔn)確性與規(guī)范性，配電線(xiàn)路的數(shù)據(jù)海量性在一定程度上有所減輕（配電線(xiàn)路的管理和維護(hù)人員可以?xún)H僅更新和修改與地理無(wú)關(guān)的屬性信息，而與地理相關(guān)的屬性信息可在地形圖上更新、修改后由系統(tǒng)自動(dòng)完成）。
　　4 結(jié)束語(yǔ)
　　基于GIS的配電線(xiàn)路條圖管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，在一定程度上減輕了配電線(xiàn)路管理和維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，充分利用了地理信息系統(tǒng)的空間分析和處理能力，提高了整個(gè)電力企業(yè)的配電線(xiàn)路管理的水平，實(shí)現(xiàn)增效節(jié)能，提高服務(wù)質(zhì)量。
　　本文目前雖然取得了階段性的成果，但在今后的配電線(xiàn)路管理方法上仍需進(jìn)一步的實(shí)踐與探索。配電網(wǎng)隨著城市建設(shè)發(fā)展經(jīng)常處于變動(dòng)中，引起了配電網(wǎng)設(shè)備部分?jǐn)?shù)據(jù)不穩(wěn)定、地理圖形變化大，必然造成系統(tǒng)中數(shù)據(jù)更新或者維護(hù)工作多次反復(fù)[5]。這就要求數(shù)據(jù)更新和維護(hù)的及時(shí)準(zhǔn)確，要求配電線(xiàn)路管理和維護(hù)人員與線(xiàn)路施工改造人員之間建立合理有效的協(xié)作機(jī)制，確保及時(shí)采集和修改新建線(xiàn)路及改造線(xiàn)路的空間和屬性信息，盡量使線(xiàn)路的建設(shè)和改造與數(shù)據(jù)更新同步，同時(shí)需要保證電子地形圖的定期更新，只有這樣才能有效地解決配電線(xiàn)路臺(tái)賬信息滯后于實(shí)際配電線(xiàn)路的情況，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)各部門(mén)的數(shù)據(jù)一致性。