基于ArcIMS的跨平臺(tái)輸電管理WebGIS系統(tǒng)

楊帆

[摘要]基于網(wǎng)絡(luò)的WebGIS分布式系統(tǒng)可以在單一的環(huán)境和單一的工作系統(tǒng)中使用，實(shí)現(xiàn)分布于網(wǎng)絡(luò)上的任何地理數(shù)據(jù)和地理信息的可視化管理，為輸電管理建立了一個(gè)無邊界、分布式、基于構(gòu)件的地理數(shù)據(jù)互操作環(huán)境。為此本文在這里針對(duì)基于ArcIMS的跨平臺(tái)輸電管理WebGIS系統(tǒng)進(jìn)行了簡單分析與探討。

[關(guān)鍵詞]ArcIMS；跨平臺(tái)輸電管理；WebGIS系統(tǒng)

[中圖分類號(hào)]TM621.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1672-5158（2013）06-0037-02

基于ArcIMS的跨平臺(tái)輸電管理WebGIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了省組輸電系統(tǒng)的開放性、跨平臺(tái)、多層架構(gòu)的管理模式，另外系統(tǒng)安裝運(yùn)行于wINDOWS和IUNIX，LINUX平臺(tái)下，有效地實(shí)現(xiàn)了輸電設(shè)備及其附屬物的可視化管理，并且通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，通過顯示系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息顯示出來，全面適應(yīng)了國家電網(wǎng)現(xiàn)代化生產(chǎn)建設(shè)和發(fā)展的需要。因此，對(duì)基于ArcIMS的跨平臺(tái)輸電管路WebGIS系統(tǒng)的探討有其必要性。

一、研究背景

隨著我國社會(huì)的快速發(fā)展以及國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，電網(wǎng)負(fù)荷也日益增長，導(dǎo)致輸電網(wǎng)的管理與控制情況變得越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)形式下的電網(wǎng)運(yùn)行管理存在圖數(shù)不一致、監(jiān)管手段過于落后等情況，導(dǎo)致輸電網(wǎng)的發(fā)展必須要加強(qiáng)改善，進(jìn)而才能適應(yīng)我國國家電網(wǎng)的現(xiàn)代化建設(shè)與生產(chǎn)的需要。因此，國家加大電網(wǎng)建設(shè)的投入，比如地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，其滲透了空間科學(xué)、信息科學(xué)以及地理科學(xué)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與地理空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)有效的結(jié)合起來，為電網(wǎng)的規(guī)劃、分析以及管理創(chuàng)造了先進(jìn)的技術(shù)條件，同時(shí)利用可視化的界面優(yōu)化電網(wǎng)管理功能，通過在電網(wǎng)管理中的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了電網(wǎng)的正常運(yùn)行，提升電網(wǎng)管理水平和效率。

另外，在我國的配電網(wǎng)中，應(yīng)用比較普遍的GIS輸電網(wǎng)管理系統(tǒng)由于體系結(jié)構(gòu)不夠開放，系統(tǒng)處于獨(dú)立封閉形式，所以，其在實(shí)際運(yùn)行中，只能在某一種操作系統(tǒng)和服務(wù)器上，而現(xiàn)實(shí)中的電網(wǎng)系統(tǒng)，設(shè)備比較復(fù)雜，操作系統(tǒng)和應(yīng)用環(huán)境千差萬別，在這樣的工作環(huán)境上，對(duì)輸電網(wǎng)的開放式管理和跨平臺(tái)式管理提出較高的要求，必須要采用開放式的系統(tǒng)，運(yùn)用可移植技術(shù)，實(shí)現(xiàn)輸電網(wǎng)的開放性功能，而基于ArcIMS的跨平臺(tái)輸電管理WebGIS系統(tǒng)正好可以解決以上問題，大大降低了輸電設(shè)備的管理難度，有利于管理效率的全面提升。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于ArcIMS的跨平臺(tái)輸電管理WebGIS系統(tǒng)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和其他技術(shù)，通過瀏覽器，進(jìn)行眾多電網(wǎng)設(shè)備、客戶端的管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)廣泛分布于地理空間的所有電網(wǎng)設(shè)施和設(shè)備的可視化管理，同時(shí)，還在很大程度上實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)和開放式的管理。在這里我們主要以省級(jí)輸電網(wǎng)的WebGIS系統(tǒng)作為研究對(duì)象進(jìn)行具體分析：

該系統(tǒng)主要是采用B/S體系的框架結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)，使得系統(tǒng)的使用面擴(kuò)大，而且不需要再進(jìn)行客戶端的安裝，大大節(jié)省了成本，具有較高的性價(jià)比，同時(shí)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理主要采用集中式管理模式，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，只需要在管理部門旋轉(zhuǎn)一個(gè)簡單的雙機(jī)設(shè)備或者是一個(gè)小型機(jī)就可以，將其作為中心服務(wù)器，并且計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接起來，這樣，各個(gè)單位就可以通過瀏覽器對(duì)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)化管理，具體的工作流程如（圖1）所示：

首先是WebGIS客戶端。簡單來講，就是在系統(tǒng)中用于操作數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)的客戶端，其主要的功能就是將系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示給用戶，方便于用戶對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析。

其次是WebGIS服務(wù)器。該服務(wù)器主要是負(fù)責(zé)客戶端與應(yīng)用服務(wù)器之間的通信，在具體的工作時(shí)，將客戶端的請(qǐng)求和指令發(fā)送到服務(wù)器，然后再將服務(wù)器執(zhí)行的結(jié)果反饋給客戶端。所以，從這個(gè)角度上講，WebGIS服務(wù)器是負(fù)責(zé)Web服務(wù)的一個(gè)環(huán)節(jié)和。

第三是WebGIS應(yīng)用服務(wù)器。對(duì)于系統(tǒng)中的Web應(yīng)用服務(wù)器，其主要是采用TOMCAT來實(shí)現(xiàn)的，具體的功能就是為了響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求，在系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，通過對(duì)請(qǐng)求的處理和頁面解析，將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端顯示出來。

三、系統(tǒng)功能

根據(jù)以上系統(tǒng)架構(gòu)的分析，對(duì)基于ArcIMS的跨平臺(tái)輸電管理WebGIS系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)目標(biāo)已經(jīng)有一個(gè)全面的了解，為此，以下針對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行具體的說明，一般而言，系統(tǒng)模塊主要分為以下個(gè)部分，具體情況如（圖2）所示：

一般而言，系統(tǒng)設(shè)置的模塊主要包括用戶登錄、權(quán)限管理能為參數(shù)設(shè)置等功能，而具體的功能模塊主要包括以下方面：

首先圖形顯示操作模塊，這個(gè)功能模塊的應(yīng)用主要是通過WebGIS客戶端和計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖形的放大、縮小圖層控制、圖形校正等，在系統(tǒng)中，通過圖形數(shù)據(jù)與系統(tǒng)操作數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分級(jí)顯示，另外，其還具有書簽功能，利用該功能，快速、準(zhǔn)確地定位地圖的視野范圍，結(jié)合系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)，0通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，為用戶和管理人員、工作人員提供了很大的便利。

其次地理計(jì)算模塊，在系統(tǒng)中，通過面積量計(jì)算和距離量的計(jì)算，優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)果。

第三圖形查詢統(tǒng)計(jì)模塊，該模塊功能主要包括矩形查詢、點(diǎn)查詢、空間分析等功能，并且通過客戶端與應(yīng)用服務(wù)器之間的通信，既實(shí)現(xiàn)了單個(gè)圖層的查詢，而且實(shí)現(xiàn)跨圖層的查詢，同時(shí)，其所查詢到的結(jié)果是相互關(guān)聯(lián)的，比如線路查詢、桿塔位置查詢、變電站查詢以及其他附屬物的查詢等。

第四屬性查詢模塊，該模塊主要包括各種電力設(shè)備以及附屬信息的查詢以及統(tǒng)計(jì)，如跨越物、線路、落雷點(diǎn)等，既有效地響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求，確保系統(tǒng)時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理，同時(shí)，通過客戶端顯示出來的相關(guān)數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)報(bào)表，同時(shí)利用系統(tǒng)編寫程序和服務(wù)器功能，形成基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)信息，便于客戶的及時(shí)查詢、打印，而且，屬性數(shù)據(jù)的查詢結(jié)果可以與地圖信息實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)，真正地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)化管理。

總結(jié)

總而言之，基于ArcIMS的跨平臺(tái)輸電管理WebGIS系統(tǒng)，大大提高數(shù)據(jù)的處理效率，節(jié)省系統(tǒng)內(nèi)存空間，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，減少服務(wù)器的工作量，同時(shí)，通過與多種數(shù)據(jù)庫連接，全面提升數(shù)據(jù)的安全性，有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)連接等功能，為了更好地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的現(xiàn)代化管理，需要我們進(jìn)一步加強(qiáng)分析與研究，結(jié)合線損分析、三維可視化分析和潮流分析，把握系統(tǒng)關(guān)鍵的技術(shù)和環(huán)節(jié)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)功能。

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