單線圖在移動(dòng)GIS的沿布

蔡璟++楊定坤++周昊程++孟進(jìn)

摘 要

通過獲取單線圖數(shù)據(jù)文件，在移動(dòng)端解析沿布的方式，實(shí)現(xiàn)單線圖在移動(dòng)GIS上的快速動(dòng)態(tài)沿布；移動(dòng)端保留時(shí)間段內(nèi)的文件數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)本地化的圖形操作，減少移動(dòng)端對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的過多依賴，減輕服務(wù)器的計(jì)算壓力同時(shí)提升客戶端的響應(yīng)速度；依據(jù)實(shí)際需要逐條顯示單線圖，提升單線圖在客戶端的顯示質(zhì)量，提高客戶的滿意度。

【關(guān)鍵詞】單線圖 移動(dòng)GIS 動(dòng)態(tài)沿布

現(xiàn)在移動(dòng)GIS產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電力、國土、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域，如移動(dòng)GIS在電力中的應(yīng)用，主要是進(jìn)行電力巡線，巡查的過程中，發(fā)現(xiàn)相關(guān)的電線或電力塔故障，記錄下相關(guān)的位置、故障描述及照片，傳送至后臺(tái)服務(wù)器，管控中心即可根據(jù)故障安排相關(guān)的人員進(jìn)行維修維護(hù)，維修人員可根據(jù)上報(bào)的數(shù)據(jù)導(dǎo)航至相關(guān)位置，并進(jìn)行維修維護(hù)工作，維修的結(jié)果也可直接反饋至后臺(tái)服務(wù)器。這兩年，移動(dòng)設(shè)備的軟硬件都有了很大的發(fā)展，移動(dòng)GIS在行業(yè)辦公領(lǐng)域必將有越來越大的應(yīng)用。

單線圖在移動(dòng)GIS上的沿布技術(shù)在電力行業(yè)隨之也受到較多的關(guān)注，移動(dòng)端沿布單線圖最常用的方法是移動(dòng)端發(fā)送請(qǐng)求，數(shù)據(jù)中心依據(jù)客戶端的響應(yīng)數(shù)據(jù)，解析并且計(jì)算出相應(yīng)地圖數(shù)據(jù)，再通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以瓦片數(shù)據(jù)的方式發(fā)送給移動(dòng)端。很顯然這種方式，需要頻繁的網(wǎng)絡(luò)交互，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和帶寬要求較高，鑒于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等特點(diǎn)，這種方式在應(yīng)用過程中會(huì)給移動(dòng)端造成很大的壓力。為此，提出了單線圖在移動(dòng)GIS上沿布的另一種解決方案，充分利用移動(dòng)端的計(jì)算能力，減少不必要的網(wǎng)絡(luò)交互，提高客戶端的響應(yīng)速度。

1 單線圖數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)獲取

移動(dòng)端獲取單線圖數(shù)據(jù)按照請(qǐng)求需要，基于單線路原則，通過本地檢查、版本對(duì)比、網(wǎng)絡(luò)獲取等方式以消耗盡量少的網(wǎng)絡(luò)資源獲取單線圖數(shù)據(jù)，獲取的單線圖數(shù)據(jù)是以文件方式記錄的。

移動(dòng)客戶端依據(jù)請(qǐng)求，從本地緩存中檢查是否存在單線圖文件記錄，不存在則向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起獲取單線圖數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，獲取單線圖文件記錄并將獲取的文件存放在本地緩存中。存在則對(duì)比版本是否發(fā)生更新，如果發(fā)生更新，則同樣向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起獲取單線圖數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，獲取單線圖文件記錄并將獲取的文件存放在本地緩存中，保證本地緩存中存有單線圖文件記錄并且是最新版本。移動(dòng)客戶端依據(jù)請(qǐng)求，從本地緩存中獲取對(duì)應(yīng)的單線圖文件記錄并發(fā)起響應(yīng)。

2 基于移動(dòng)GIS的解析與沿布

如圖1所示，單線圖沿布過程充分發(fā)揮移動(dòng)端本地化操作，盡量減少對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的依賴，提高移動(dòng)端的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，所有設(shè)備圖形呈現(xiàn)都可以依據(jù)移動(dòng)端的屏幕像素密度（DPI）值由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，使單線圖呈現(xiàn)達(dá)到最佳效果。同時(shí)由于單線圖獲取是基于單線路，沿布基于本地化，移動(dòng)端可以輕松決定需要顯示的線路和線路條數(shù)，整體顯示效果得到了極大的提高。

移動(dòng)端通過對(duì)本地單線圖文件逐條解析，獲取電力設(shè)備的地理坐標(biāo)位置、設(shè)備類型將設(shè)備繪制在地理圖上，依據(jù)文件中記錄的設(shè)備之間的拓?fù)潢P(guān)系建立地理圖上設(shè)備之間的連接，將文件中設(shè)備的屬性信息通過屬性ID和地理圖上繪制的對(duì)應(yīng)電力設(shè)備建立唯一性關(guān)聯(lián)關(guān)系，完成單線圖沿布工作，移動(dòng)端單線圖以繪圖的方式的實(shí)現(xiàn)沿布，每次視圖操作都可以通過重新繪制完成，無需再次請(qǐng)求數(shù)據(jù)中心獲取新的圖片。

單線圖與沿布地理圖的切換：由于本地文件中包含有單線圖坐標(biāo)和地理坐標(biāo)，通過讀取文件中不同的坐標(biāo)體系，加載到不同的顯示容器中，通過圖形容器的切換實(shí)現(xiàn)單線圖與沿布地理圖之間的圖形切換。

視圖操作：包括如沿布圖形的放大、縮小、平移等操作，依據(jù)本地文件中的電力設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄，獲取地理坐標(biāo)后依據(jù)一定的縮放比例變換、中心位移變換、坐標(biāo)體系轉(zhuǎn)換等算法換算出新的坐標(biāo)位置，依據(jù)經(jīng)過計(jì)算的地理坐標(biāo)繪制對(duì)應(yīng)的電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

選擇操作：地理圖中常用的選擇類型為點(diǎn)選、框選，移動(dòng)端在地理圖中點(diǎn)擊、畫框時(shí)獲取相關(guān)的屏幕坐標(biāo)，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的地理坐標(biāo)，構(gòu)建地理坐標(biāo)點(diǎn)、矩形，與沿布設(shè)備的地理坐標(biāo)構(gòu)建的電力設(shè)備圖形范圍作圖形交叉比較，確定被選中的設(shè)備；在移動(dòng)端呈現(xiàn)的電力設(shè)備都是由本地繪制形成，對(duì)被選中的圖形執(zhí)行本地繪圖刪除，選擇當(dāng)前設(shè)備的高亮樣式重繪實(shí)現(xiàn)選中設(shè)備的高亮顯示。

屬性操作：包括屬性查看和屬性編輯，屬性查看過程中首先獲取需要查看電力設(shè)備的設(shè)備標(biāo)示ID，按照該ID檢索本地單線圖文件記錄，讀取對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，出于壓縮單線圖文件大小的考慮，單線圖文件中只保留如電壓等級(jí)、設(shè)備類型、設(shè)備狀態(tài)等基礎(chǔ)信息，如果需要更多詳細(xì)信息，通過設(shè)備標(biāo)識(shí)ID和對(duì)應(yīng)的設(shè)備向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)再次發(fā)送信息請(qǐng)求，以流傳輸?shù)男问将@取更多的單個(gè)電力設(shè)備屬性資料，移動(dòng)端關(guān)聯(lián)相關(guān)信息后組成單個(gè)設(shè)備的完整屬性記錄；屬性編輯對(duì)電力設(shè)備屬性值的編輯直接修改本地文件中的相應(yīng)記錄，通過數(shù)據(jù)流二次獲取的屬性發(fā)生變化時(shí)先存入移動(dòng)端內(nèi)存中，移動(dòng)端確認(rèn)后修改的信息再以數(shù)據(jù)流的形式提交到數(shù)據(jù)中心。

3 案例

采用上述方法，本文基于Eclipse編程工具的ADT插件開發(fā)了一套應(yīng)用于Android平臺(tái)的移動(dòng)客戶端程序，通訊網(wǎng)絡(luò)采用移動(dòng)4G制式，數(shù)據(jù)源來源于數(shù)據(jù)中心的基于CIM模型的單線圖數(shù)據(jù)，以第三方地圖服務(wù)平臺(tái)（百度地圖離線地圖）作為沿布單線圖的地理地圖，完成了單線圖的沿布、單線圖與沿布地理圖切換、沿布圖視圖操作、地理圖上電力設(shè)備選擇、屬性數(shù)據(jù)編輯等功能。整體可視化程度較其他平臺(tái)的單線圖可視化效果有了質(zhì)的改變，圖形結(jié)構(gòu)清晰，其網(wǎng)絡(luò)依賴程度和運(yùn)行效率也得到了極大改善，如表1所示。

這種方法已成功應(yīng)用于輸電巡警作業(yè)系統(tǒng)中，此次成功應(yīng)用極大的改善了現(xiàn)場作業(yè)的信息化辦公環(huán)境。尤其是巡視任務(wù)、臨時(shí)任務(wù)、歷史巡視檢查等常用功能上，移動(dòng)端在獲得數(shù)據(jù)后很快做出響應(yīng)，現(xiàn)場的工作效率得到提高。

4 結(jié)論

單線圖在移動(dòng)端地理圖上的沿布操作，在第一次初始化時(shí)需要獲取一次網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，再次執(zhí)行初始化時(shí)，如果沒有檢測到新的版本繼續(xù)使用第一次下載的數(shù)據(jù)，鑒于單線圖更新周期較長，版本變化不大等因素，單線圖獲取方式將極大的減少移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)依賴。同時(shí)移動(dòng)端依據(jù)需要，實(shí)現(xiàn)單個(gè)單線圖下載，解決了全網(wǎng)/大區(qū)下載時(shí)數(shù)據(jù)量過大造成的網(wǎng)絡(luò)堵塞問題。單線圖所有操作基本都是本地化的，只有少量屬性編輯時(shí)需要和數(shù)據(jù)中心同步，不會(huì)隨著操作次數(shù)的增加，造成移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷越來越重。在移動(dòng)端繪制設(shè)備是可以充分利用移動(dòng)端屏幕像素密度（DPI）值的特性，提高了成圖質(zhì)量，屏蔽了圖形顯示質(zhì)量不理想問題，成圖效果也得到了大的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]徐鵬.基于Flex的跨平臺(tái)移動(dòng)土地資源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[2]周大平，姜寧，周達(dá)洪，丁峰，陳剛，遲偉敏.基于單線圖的配電網(wǎng)GIS應(yīng)用系統(tǒng)[J].電力需求側(cè)管理，2005.

[3]周達(dá)洪，丁峰，遲偉敏，陳剛.單線圖配電網(wǎng)GIS應(yīng)用系統(tǒng)[J].電力信息與通信技術(shù)，2005.

作者單位

江蘇電力信息技術(shù)有限公司 江蘇省南京市 210024