《GIS地理信息系统》PPT课件

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1、地 理 信 息 系 统 （ GIS） 介 绍 GIS地 理 信 息 系 统GIS应 用 展 望4. GIS在 电 力 系 统 中 的 应 用3. GIS功 能 特 征2. 简 介1. GIS简 介地 理 信 息 系 统 ： GIS（ Geographic Information System）定 义 ： GIS是 一 种 为 了 获 取 、 存 储 、 检 索 、 分 析 和 现 实 定 位 数 据 而 建 立 的 计 算 机 化 得 数 据库 管 理 系 统 。 （ 1998年 ， 美 国 国 家 地 理 信 息与 分 析 中 心 ） GIS简 介GIS诞 生 ： 1962年 ， 加 拿 大

2、 Roger Tomlinson教 授 首 次 提 出 并 领 导 建 立 了 世 界 上 首 个 具 有实 用 意 义 的 GIS， 被 称 为 CGIS（ Canada GIS） 。 GIS简 介 此 后 的 几 十 年 里 ， 美 国 NASA， 日 本 国土 信 息 中 心 ， 中 国 科 学 院 地 理 所 等 单 位 先 后完 成 了 各 项 专 用 GIS的 开 发 。 在 现 代 电 力 企 业 中 ， 应 用 的 GIS平 台 可大 致 分 为 两 类 。 GIS应 用 平 台两 类通 用 GIS平 台 专 业 GIS平 台国 外 ， ESRI公 司的 Arc/Info国 内

3、 的 supermap 国 外 ， Mapinfo公司 的 Mapinfo国 内 ， 深 圳 雅 都公 司 的 Grow GIS发 展 历 程电 力 GIS的 发 展 过 程 ： 从 功 能 结 构 上 看 ， 主 要 经 历 了 从 相 对 独 立到 集 成 融 合 的 发 展 过 程 。 电力GIS发展自 动 绘 图 （ AM） 、 设 备 管 理 （ FM） 和GIS相 对 独 立 应 用AM、 FM均 建 立 在 GIS的 基 础 之 上 GIS地 理 信 息 系 统GIS应 用 展 望4. GIS在 电 力 系 统 中 的 应 用3. GIS功 能 特 征2. 简 介1. GIS功

4、能 特 征基 础数 据 获 取数 据 存 储 与 管 理数 据 处 理 与 分 析数 据 输 出 与 显 示 GIS数 据 获 取GIS的 数 据 获 取 ： 包 括 数 据 的 采 集 与 输 入 ， 即 是 将 系 统 外部 的 原 始 数 据 传 输 到 系 统 内 部 ， 并 将 外 部 数据 的 格 式 转 变 为 系 统 内 部 能 够 识 别 和 处 理 的格 式 存 储 与 系 统 的 地 理 数 据 库 中 。 GIS数据获取数据分类空 间 数 据 属 性 数 据 空 间 数 据 GIS数据获取 空 间 数 据 指 的 是 在 二 维 或 三 维 坐标 下 ， 以 一 种 拓

5、 扑 结 构 来 描 述 物 理 位置 及 逻 辑 连 接 ， 针 对 真 实 的 地 理 信 息 。 主 要 的 输 入 方 式 为 ， 键 盘 输 入 、数 字 化 仪 和 扫 描 仪 输 入 等 。 属 性 数 据 GIS数据获取 属 性 数 据 指 的 是 存 放 地 理 信 息 的元 素 自 身 特 性 的 数 据 ， 常 储 存 与 与GIS联 合 使 用 的 商 用 数 据 库 中（ Oracle、 Sybase等 ） 。 主 要 的 输 入 方 式 为 键 盘 输 入 。 现 代 遥 感 （ RS） 和 全 球 卫 星 定 位 （ GPS）技 术 为 GIS提 供 了 丰 富

6、的 数 据 来 源 。 GIS将 原 始 数 据 形 成 数 字 化 地 图 ， 为 电力 系 统 可 视 化 分 析 提 供 了 最 基 础 的 数 据 支 撑 。GIS数据获取 GIS的 功 能 特 征本 质数 据 获 取数 据 存 储 与 管 理数 据 处 理 与 分 析数 据 输 出 与 显 示 GIS本 质 上 是 地 理 信 息 数 据 库 和 商 用 数据 库 的 联 合 使 用 ， 旨 在 为 实 物 分 析 提 供 数 字化 、 可 视 化 的 数 据 支 撑 。GIS数据存储 与管理 GIS数 据 存 储 ： 即 是 把 数 据 以 某 种 形 式 记 录 在 计 算 机

7、的 内部 或 外 部 存 储 器 上 ， 目 的 是 使 计 算 机 能 够 灵活 快 速 高 效 的 访 问 并 处 理 这 些 数 据 ， 而 关 键在 于 如 何 建 立 记 录 的 逻 辑 顺 序 以 确 定 存 储 的地 址 。 GIS数据存储 与管理 GIS的 数 据 存 储 一 般 采 用 了 分 层 技 术 ，即 根 据 地 图 的 某 些 特 征 ， 将 其 分 为 若 干 层 ，整 张 地 图 是 所 有 层 得 叠 加 结 果 。 这 样 ， 用 户 操 作 时 就 只 涉 及 到 一 些 特 定的 层 而 非 整 幅 地 图 ， 系 统 对 用 户 要 求 的 反 应速

8、 度 得 以 大 大 提 升 。 GIS数据存储 与管理 空 间 库 管 理 属 性 库 管 理GIS数据存储 与管理GIS的 数 据 管 理以 图 形 反 应 地 理 数 据 的拓 扑 关 系 ， 包 含 地 理 实体 信 息 。 通 常 以 点 、 线 、面 等 元 素 来 表 征 。包 括 矢 量 模 型 和 面 片 数据 模 型 。 属 性 数 据 则 反 应 了 空 间数 据 元 素 的 特 性 。一 般 采 用 关 系 数 据 模 型 。注 ： 两 部 分 数 据 库 自 成 体 系 ， 但 采 用 相 同 结 构 ， 具 有 关 联 指向 关 系 GIS的 功 能 特 征 关 键

9、数 据 获 取数 据 存 储 与 管 理数 据 处 理 与 分 析数 据 输 出 与 显 示 GIS数 据 处 理 与 分 析基 本 数 据 处 理数 据 的 质 量检 查 和 纠 正包 括 空 间 数 据 和属 性 数 据 对 应 关系 校 验 、 误 差 校正 、 再 编 辑 等 数 据 的 整 饰处 理使 其 满 足 地 理 信 息系 统 的 各 种 应 用 要求 ， 如 矢 量 数 据 光滑 处 理 ， 拓 扑 关 系建 立 等 GIS数 据 分 析 的 核 心 内 容 是 空 间 分 析 是 指 根 据 确 定 的 应 用 分 析 模 型 ， 通 过 对 空 间 图 形数 据 的 拓

10、 扑 运 算 及 空 间 、 非 空 间 属 性 数 据 的 联 合 运 算等 各 种 操 作 运 算 来 分 析 一 定 区 域 的 各 种 现 象 ， 以 获 得更 有 效 的 数 据 或 某 一 特 定 问 题 的 解 决 方 案 。 这 是 GIS与 一 般 计 算 机 辅 助 设 计 （ CAD） 和 绘图 系 统 （ CAC） 功 能 的 主 要 区 别 所 在 。 GIS数据处理与分析 空 间 分 析从 地 理 信 息 中 发 现 隐 含 结 论表 格 分 析叠 加 分 析网 络 分 析 属 性 分 析拓 扑 分 析联 合 分 析GIS数据处理与分析分 析 方 法 分 析 方 向

11、 GIS的 功 能 特 征 特 色数 据 获 取数 据 存 储 与 管 理数 据 处 理 与 分 析数 据 输 出 与 显 示 GIS相 比 于 一 般 数 据 库 的 最 大 特 色 在 于直 观 的 数 据 输 出 与 显 示 ， 即 “ 所 见 即 所 得 ” 。 输 出 的 形 式 既 可 以 是 各 种 矢 量 图 形 和 分析 图 表 ， 文 字 报 表 ， 也 可 以 是 空 间 数 据 分 析和 关 联 分 析 结 果 的 地 理 图 形 形 式 。GIS输出与 显示 GIS地 理 信 息 系 统GIS应 用 展 望4. GIS在 电 力 系 统 中 的 应 用3. GIS功

12、能 特 征2. 简 介1. 电 力 GIS应 用发 电 中 应 用 输 变 电 中 应 用配 电 中 应 用 客 户 服 务 中 应 用电 力 GIS的 应 用 在 发 电 （ 厂 ） 中 的 应 用 ： 主 要 包 括 两 个 方 面 。（ 1） 实 现 类 似 MIS（ 管 理 信 息 系 统 ） 的 功 能 。 通 过 GIS建 立 统 高 效 的 信 息 网 络 ， 能 够 及 时 、 准确 地 收 集 、 传 输 、 处 理 和 反 馈 各 项 生 产 、 经 营 、 管 理过 程 中 产 生 的 信 息 ， 实 现 发 电 企 业 范 围 内 的 数 据 共 享 ，为 生 产 运

13、行 、 经 营 管 理 提 供 现 代 化 管 理 手 段 和 科 学 辅助 决 策 支 持 。 如 人 事 管 理 、 设 备 管 理 、 资 产 管 理 、 生产 计 划 管 理 、 生 产 统 计 管 理 、 综 合 统 计 分 析 管 理 等 。 GIS在发 电中的应用 （ 2） 实 现 面 向 地 理 空 间 信 息 与 资 源 信 息相 结 合 的 GRM（ 空 间 资 源 管 理 ） 功 能 。 发 电 厂 各 种 管 线 、 设 备 、 厂 房 、 科 室 、 人 员 、 安全 通 道 路 线 、 水 系 等 设 施 的 分 布 均 涉 及 其 本 身 固 有 信息 和 地 理

14、 空 间 信 息 。 将 这 些 信 息 资 源 利 用 GIS技 术 进行 管 理 ， 形 成 了 发 电 厂 GIS， 利 用 信 息 集 成 技 术 和 发电 厂 资 源 计 划 （ ERP)进 行 集 成 ， 从 而 实 现 发 电 厂 GRM。目 前 ， 发 电 厂 GIS应 用 主 要 是 对 厂 区 各 种 管 道 、 设 备 、各 种 线 路 等 设 施 的 信 息 管 理 方 面 所 起 的 效 益 显 著 。GIS在发 电中的应用 电 力 GIS应 用发 电 中 应 用 输 变 电 中 应 用配 电 中 应 用 客 户 服 务 中 应 用电 力 GIS的 应 用 输 变 电

15、 系 统 从 规 划 、 设 计 、 施 工 到 投 入 运行 后 的 运 行 维 护 管 理 是 一 个 较 长 的 过 程 。 它 们往 往 要 面 对 时 空 宽 广 的 海 量 数 据 ， 需 要 专 门 的设 备 和 技 术 辅 以 实 现 。 为 了 解 决 这 一 需 要 ， 产生 了 输 变 电 GIS。GIS在输 变 电中的应用 现 状 网 分 析 及 规 划 管 理 GIS在输 变 电中的应用 主 要 包 括 正 常 运 行 方 式 及 负 荷 水 平 下 的技 术 分 析 、 供 电 能 力 分 析 、 可 靠 性 分 析 等 。 规 划 管 理 根 据 现 状 网 分

16、析 结 果 ， 在 基 础地 形 数 据 库 和 相 关 的 专 题 数 据 库 基 础 上 ， 可利 用 GIS进 行 线 路 或 电 网 的 规 划 ， 并 初 步 分析 该 规 划 线 路 的 各 种 经 济 、 技 术 指 标 ， 从 而确 定 选 线 的 可 行 性 。 工 程 设 计 与 工 程 施 工 管 理GIS在输 变 电中的应用 在 规 划 成 果 的 基 础 上 ， 进 一 步 完 善 空 间 数 据库 ， 形 成 以 三 维 地 理 空 间 模 型 为 载 体 的 各 种 专 业的 详 细 数 据 库 ， 使 设 计 部 门 能 实 时 方 便 地 获 取 详细 的 定

17、 量 和 定 性 数 据 ， 从 而 有 助 于 进 行 选 线 和 自动 排 位 ， 并 将 设 计 数 据 入 库 。 在 施 工 阶 段 ， 可 以 准 确 、 快 速 地 从 设 计 成 果中 获 取 有 关 设 计 、 交 通 状 况 信 息 ， 并 可 进 行 工 程的 监 督 ， 把 握 施 工 进 度 。 同 时 还 可 以 及 时 地 对 施工 阶 段 的 数 据 进 行 采 集 、 编 辑 、 入 库 ， 直 接 为 电网 的 运 行 维 护 和 管 理 提 供 支 持 。 运 行 维 护 管 理 GIS在输 变 电中的应用主 要 应 用 在 3个 方 面 ：（ 1） 输

18、变 电 设 备 与 线 路 档 案 管 理 、 线 路 地 理 走 向图 管 理 、 设 备 运 行 管 理 、 故 障 测 距 定 位 、 检 修 管理 、 两 票 管 理 等 功 能 。（ 2） 结 合 GPS技 术 实 现 雷 电 定 位 、 污 秽 区 监 测 管理 、 线 路 巡 视 等 功 能 。（ 3） 将 调 度 自 动 化 系 统 中 的 SCADA/EMS的 实 时 信息 进 行 接 入 ， 在 地 理 接 线 图 上 动 态 显 示 电 网 运 行实 时 数 据 ， 实 现 动 态 网 络 跟 踪 与 着 色 功 能 。 电 力 GIS应 用发 电 中 应 用 输 变 电

19、 中 应 用配 电 中 应 用 客 户 服 务 中 应 用电 力 GIS的 应 用 配 电 系 统 中 引 入 GIS是 当 前 技 术 发 展 方 向 ，是 配 电 自 动 化 及 DMS的 一 个 重 要 特 征 。 利 用 GIS作 为 “ 协 同 工 作 环 境 ” 的 重 要 工 具 和 平 台 整 合DMS功 能 ， 实 现 具 有 DMS功 能 的 配 电 GIS， 即 是DGIS（ Distribution GIS ） 。 GIS在配电中的应用 设 备 设 施 管 理 GIS在配电中的应用 设 备 设 施 管 理 就 是 将 设 备 设 施 固 有的 本 身 信 息 和 地 理

20、 信 息 相 结 合 ， 在 电 子 地 图上 形 象 表 示 ， 并 进 行 管 理 ， 清 楚 展 现 设 备 设 施 所 在 的 地 理 信 息 和 电 网 中 的 位 置 及 运 行工 况 信 息 ， 而 且 完 成 诸 如 固 定 资 产 管 理 、 设备 设 施 运 行 维 护 管 理 等 功 能 。 配 电 网 运 行 维 护 与 操 作 分 析 GIS在配电中的应用 利 用 GIS的 网 络 数 据 描 述 优 势 能 够 清 楚 将 配 电网 络 拓 扑 结 构 描 述 出 来 ， 辅 之 于 配 电 网 SCADA信 息 、负 荷 管 理 信 息 和 客 户 信 息 ， 对

21、 配 电 网 进 行 运 行 维护 ， 确 定 配 电 网 络 运 行 方 式 十 分 有 效 。 对 于 分 析 配 电 网 运 行 维 护 方 案 、 转 供 电 方 案以 及 某 个 或 者 某 几 个 开 关 刀 闸 操 作 后 的 配 电 网 运行 方 式 影 响 的 地 理 区 域 及 客 户 、 损 失 的 负 荷 等 一目 了 然 ， 起 到 配 电 网 控 制 分 析 和 运 行 维 护 方 案 决策 功 能 。 配 电 网 规 划 及 辅 助 设 计 GIS在配电中的应用 配 电 网 规 划 与 辅 助 设 计 的 主 要 功 能 有 ： 线 路(架 空 线 、 电 缆 线

22、 )走 径 选 择 设 计 、 杆 塔 定 位 设 计 ，以 及 变 压 器 、 大 客 户 、 开 关 刀 闸 、 变 电 所 及 各类 附 属 设 施 等 的 定 位 设 计 等 功 能 。 利 用 地 理 信 息 处 理 技 术 ， 结 合 区 域 行 政 规 划及 电 力 负 荷 预 测 ， 辅 助 配 电 网 规 划 与 设 计 ， 有 效地 减 轻 规 划 与 设 计 人 员 工 作 量 ， 提 高 配 电 网 规 划设 计 的 效 率 和 科 学 性 。 电 力 抢 修 车 辆 调 度 GIS在配电中的应用 在 电 力 抢 修 车 上 安 装 GPS， 利 用 GPS反 映 的

23、车辆 位 置 信 息 发 送 到 DGIS， 能 够 直 观 地 在 地 图 上 反映 抢 修 车 辆 所 处 地 理 位 置 。 电 力 GIS应 用发 电 中 应 用 输 变 电 中 应 用配 电 中 应 用 客 户 服 务 中 应 用电 力 GIS的 应 用 GIS在 客 户 服 务 中 的 应 用客 户 服 务 中 应 用客 户 管 理对 客 户 信 息 进行 管 理 与 地 理定 位 ， 并 将 目标 突 出 显 示 、渲 染 在 地 理 图 上 。 对 报 装 接 电 客 户 的地 理 位 置 、 负 荷 、所 在 地 理 区 域 的 现有 电 网 信 息 等 特 征信 息 进 行

24、 综 合 直 观的 表 述 ， 为 确 定 接电 方 案 提 供 决 策 。客 户 报 装 申 请 管 理 根 据 客 户 的 投 诉信 息 进 行 推 理 ，能 够 帮 助 客 户 代表 快 速 确 立 客 户地 理 位 置 ， 调 度抢 修 车 辆 到 达 客户 所 在 地 。客 户 报 修 GIS地 理 信 息 系 统GIS应 用 展 望4. GIS在 电 力 系 统 中 的 应 用3. GIS功 能 特 征2. 简 介1. GIS应 用 展 望智 能 化GIS开 放 的 地 理 数 据 互 操 作 规 范OGIS： 旨 在 实 现 多 地 区 信 息 共 享3D and 4D GIS: 三 维 及 多 维数 据 结 构 的 设 计 、 优 化 与 实 现 ，体 视 化 技 术 的 运 用 ， 弥 补 二 维分 析 不 足Web GIS： GIS走 向 社 会 化 、公 众 化 的 有 效 途 径