時間：2023-03-22 17:43:05
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【關鍵詞】地理信息系統集成平臺框架結構GIS數據集成平臺GIS模型集成平臺可視化建模工具
1引言
近年來，隨著GIS應用的廣泛和深入建立了一大批地理信息系統。隨著網絡技術的發展和實際的需要，這些分散的系統要求集成運行，以實現信息共享，提高運行效率。在國家“八五”攻關中就開展了這方面的研究[1，2]，在“九五”攻關中對系統實用化和運行業務化提出了更高的要求。地理信息系統集成的重要性得到普遍的認識[3，4]。
地理信息系統集成可以分為兩個層次，一個是地理信息之間相互關系的概念層次集成，側重于地理信息的空間分析；另一個是不同數據和模型之間組織和管理的技術層次集成。本文所指的地理信息系統集成主要指后者意義上的集成。
在計算機集成制造（ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS）領域，集成基礎結構或集成平臺的概念得到廣泛的應用，集成平臺被認為是實現企業信息集成、功能集成所需的基本信息處理和通信公共服務的集合[5]。IBM公司基于系統使能器（Enabler）的集成平臺在企業應用中獲得極大成功[6]，中國在CIMS應用中也廣泛使用集成平臺技術[7]，收到巨大的經濟和社會效益。
文獻[8]中作者論述了地理信息系統集成的概念、內涵和必要性，地理信息系統集成平臺的功能和特點。本文借鑒CIMS的經驗，結合信息技術的新發展，提出了基于客戶/服務器的地理信息系統集成總體結構，基于元數據的地理信息系統數據集成平臺和基于關系數據庫的地理信息系統模型集成平臺和可視化構模工具方法。
2地理信息系統集成分析
回顧地理信息系統的發展過程，可以看出地理信息系統的集成在技術上可以分為如下幾種形式：
（1）同一GIS軟件系統不同模塊之間或不同系統之間采用Import/Export的文本文件交換形式。這是最簡單也是效率最低的一種方式，它適用于任意系統之間的數據和模型集成。
（2）大型商業GIS軟件如ARC/INFO具有一致的數據模型和數據結構，提供二次開發語言，構成軟件開發平臺。不同模塊之間可以采用二進制進行數據交換（如Arcedit和Arcplot），具有密切關系的不同GIS軟件系統之間也可以采用這種方式（如ARC/INFO和ERDAS）。在這種模式下用戶除了在操作系統的基礎上開發應用模型被宿主系統調用外，其它所有的操作只能建立在這個商業軟件平臺基礎上，不同的商業軟件平臺一般無法直接進行數據共享和功能互補。
（3）采用應用程序接口（API）的形式進行集成。如ARC/INFO提供RPC接口實現客戶端與服務器端的通訊，提供ARC/INFO與ARCVIEW的集成。同時用戶可以遵循RPC規范開發應用模塊以實現系統集成。ESRI提出的分布式計算環境（DistributedComputationEnvironment）也是基于API的思想。
（4）對象連接與嵌入（OLE）的自動化功能（Automation）提供了對象之間的互操作功能，一些最近開發的商業GIS軟件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司開發的Surfer，都提供OLEAutomation，用戶可以將該軟件作為一個對象嵌入自己的系統。
（5）最近發展起來的對象—關系數據庫技術（ORDBMS）將空間數據作為一種數據類型直接集成進入數據庫系統，用戶可以在這種平臺上直接管理矢量空間數據、遙感圖像數據和普通關系數據，可以利用這種數據庫平臺的API開發GIS應用系統。
（6）OPENGIS組織采用COBRA標準，了其簡單特征規范（SimpleFeaturesSpecification）1.0版本作為開放地理信息系統的基礎，這無疑是地理信息系統軟件向開放和互操作發展的重要方向之一，但這種方式需要從底層重新開發GIS軟件，在短期內很難直接應用于工程實踐。
在以上地理信息系統集成的各種形式中，都存在如下的問題需要解決。
（1）地理信息采集和應用的分布性特點決定了地理信息系統的分布性，地理信息系統集成需要一種分布式空間數據管理和分析模型的相互通訊機制。這種機制既可以適應在目前比較成熟的基于數據文件交換形式（如（1）和（2）），又可以為以后基于API（如（3）和（5））面向對象的地理系統集成（包括（4）—（6））提供發展余地。
（2）地理信息涉及不同的時間、空間和屬性，需要有一種有效的地理數據管理的機制，并提供數據融合的能力。
（3）地理分析模型與多種地理數據發生聯系，不同模型之間有復雜的串并聯關系，模型的組織與管理是需要解決的另一個重要問題。
基于以上的分析，本文提出了基于客戶/服務器機制的地理信息系統集成總體結構，基于元數據的數據庫集成平臺和基于關系數據庫管理系統的模型集成平臺，以及在系統總體結構和數據庫集成平臺、模型集成平臺的基礎上進行可視化建模以輔助空間決策的方法和技術。
3基于客戶/服務器的地理信息系統集成總體結構
近年來，客戶/服務器（Client/Sever，C/S）體系結構在分布式系統中得到了廣泛的應用。盡管這種模式至今還沒有一個完整的權威性定義，但人們對這個概念的基本看法是一致的。在C/S結構下，一個或更多個客戶機和一個或更多個服務器，以及下層的硬件網絡、操作系統和支撐平臺進程間通信系統，共同組成一個支持分布式計算、分析和表示的系統，在該模式下，應用分為前端的客戶部分和后端的服務器部分。客戶方發出請求，網絡通信服務系統將請求的內容傳到服務器，服務器根據請求完成預定的操作，然后把結果送回客戶。
地理信息系統集成平臺引入客戶/服務器機制后，可以將地理信息系統集成定義為兩層C/S結構（圖1）。前端用戶和數據庫集成平臺、模型庫集成平臺、應用模型構成第1層C/S結構，集成平臺和應用模型與商業軟件構成第2層C/S結構。客戶端負責引導用戶輸入數據源、功能要求和模型選擇，以及有關輸入輸出選擇項，將這些信息提交模型集成平臺服務器和數據集成平臺服務器。模型集成平臺服務器負責在模型庫中檢索符合用戶功能要求的模型，并支持模型的組合和建立新的模型，然后將這些模型（包括模型庫中已有的和通過宏語言或API新建的）對數據的要求提交數據集成平臺服務器，其功能請求轉化為RS服務器、GIS服務器、RDBMS服務器可以實現的基本操作并提交給這些服務器。數據集成平臺服務器、RS、GIS、RDBMS服務器操作結果將返回給模型集成平臺服務器，進而返回給客戶端。
當客戶端有特殊的顯示、制圖要求時，模型集成平臺服務器將負責根據用戶的要求調用其它服務器來實現；如果客戶端要求將模型運行的結果進入數據庫時，模型集成平臺將向數據集成平臺服務器發出請求，完成在數據庫中的注冊。數據集成平臺服務器除了接收模型集成平臺發出的請求外，還可以直接響應按照時間、空間和屬性信息數據查詢的要求，在空間框架的基礎上實現多元數據的融合，數據集成平臺的功能也是調用RS、GIS、RDBMS服務器的功能來實現的。模型與數據庫之間、模型與模型之間即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交換形式（如ARC/INFO的E00格式等），也為將來全部過渡到API的內存交換形式（如DLL，OLE，ActiveX，COBRA等）提供可能。
這種設計使得系統只考慮軟件的功能而不會過分依賴于具體的軟件平臺，因此系統具有良好的可擴充性，無論采用商業軟件還是采用國產軟件，只要具有該項功能可以作為服務器，服務器軟件類型的變化都不會影響系統結構，便于將來采用國產軟件和系統的升級換代。
4基于元數據的地理信息系統數據集成平臺
（1）代替傳統教學用圖。
對于中學地理教學來說，地圖的作用是至關重要的，它是最為經常用到的教學工具，信息量比較大，且形象直觀。為了培養學生的地理能力，首要的就是要培養其學習地圖的能力，也就是說，要學會對地圖進行閱讀以及填繪和分析。傳統教學中，一般都是利用教學掛圖以及課本附圖還有復合投影片等形式對地理分布知識進行講授，雖然利用教學掛圖和投影儀能夠深化教學，可是在使用過程中會占用空間，容易損壞，而利用GIS技術自主制圖，能夠將教師的問題清晰反應出來，也不容易損壞。這樣制作出來的地圖，信息容量比較大，且精度比較高，表現形式具有豐富性，能夠進行動態顯示，容易對內容進行修改以及擴充，也能夠結合具體需求提供信息，另外，它還可以將分布圖以及信息數字進行結合，使學生具有量的概念。
（2）可以進行空間查詢。
利用這一技術能夠達到雙向查詢的效果。比如，在對我國省級行政區進行教學的過程中，教師可以利用動態閃爍的形式顯示行政區名稱以及簡稱還有位置和輪廓等，同時還要賦予其屬性，能夠隨時對其面積以及人口還有社會情況和經濟狀況等進行查詢。另外，這種可視化能夠提升學生自身的感性認識，將其學習興趣充分調動起來。
（3）使知識教學更加豐富。
GIS能夠對傳統觀念和認識加以改變，使教學與學生都能夠有全新心態對地理知識加以探索與學習，對學生思維理念加以培養，增加其個性化學生。教師在對研究課題進行確定以后，學生能夠利用GIS數據庫開展研究性學習，從多個方面對研究內容加以了解，對知識教學加以豐富，使學生學習能力和教師的教學水平得到提升。
二、在中學地理教學中對GIS使用的幾點建議
（1）對相關教育資源進行建設。
從當前情況看，GIS技術成果一般都被用在商業中，在教學中的應用比較少，因此，要對中學地理教學過程中GIS技術的應用加以重視。對中學地理教育的相關軟件以及地理數據資料進行開發，對教師進行GIS知識培訓，是中學教師地理專業水平以及計算機操作水平得以提升。在對人才進行培養與培訓的時候，一定要和中學教學進行銜接，多開設GIS課程，對相關教材以及案例數據進行編寫與制作，使教師對學生的學習進行指導，教師要改變傳統單純教授知識的模式，而是要將教學過程變為提供以及加工地理信息并解決地理問題的一個過程。當前，由于計算機技術不斷發展，教師要對免費資源進行科學利用，利用自身知識進行修改并利用。各級中學也可以和相關院校進行交流，使GIS技術和資源實現共享。
（2）對GIS教育加以普及。
在中學地理教學過程中，應用GIS技術，就是要求學生在對計算機相關知識進行掌握之后，可以利用GIS技術針對相關數據加以操作和處理，之后能夠對實際問題進行解決。在當前社會中，GIS技術的作用越來越重要，因此，要確保這一技術在中學地理教學過程中得以普及。從當前情況看，我國很多地區的中學都設置了微機室，雖然在數量以及質量方面無法滿足學生的需求，可是學校只要進行認真規劃，合理進行利用，就能確保學生上機機會，使學生對GIS的基礎知識進行操作應用，保證GIS技術的普及。
（3）對相關教育體系進行構建。
不能在大學才開始進行GIS教育，要融入在中小學教育過程中。結合教學環境要分地區以及分層次和分級別對GIS教育在中學階段進行設置并逐步做好落實工作。要在教學過程中分成基本要求教學以及拓展教學和研究性教學，也可以根據課程設置的相關結構，將其分成必修課程和選修課程，構建一套完整的GIS系統。在中學地理教學過程中利用GIS技術，能夠使學生對地理學科有一種正確的學習態度，和地理的前沿科技動態進行接觸，堅持與時俱進的原則，為GIS人才以及地理學科人才和復合型人才的培養打下良好基礎。
三、結語
0引言
網絡拓撲分析是電力系統網絡分析應用軟件的基礎,它的任務就是對網絡中開關狀態的變化進行處理,形成新的網絡結線,得到拓撲數據,供電力系統應用程序使用。拓撲分析的效果直接影響著應用程序的使用效果。早期的網絡拓撲分析是利用堆棧技術進行搜索[1]。為了加快拓撲的速度,出現了以下幾種利用數據結構加上特定的算法來實現拓撲的改進方法:1)追蹤網絡拓撲變化[2]。其拓撲處理方法是保存前一次網絡拓撲分析的母線結構,通過對比前后開關狀態的變化,局部修改母線編號。這種方法雖比較費時,但拓撲分析效率有所提高。2)分電壓等級拓撲法。該拓撲分析方法只搜索斷開開關所在的廠站電壓等級,大大減小了搜索的空間,提高了網絡拓撲分析的效率[3]。3)面向對象(OO)的電力網絡拓撲。實現拓撲跟蹤OO模型的啟發式拓撲分析方法,利用OO技術可擴展拓撲算法的適用范圍[4,5]。4)基本分析單元的有色Petri法。將整個電網拓撲分析問題分解為若干基本分析單元,采用基本分析單元的有色Petri網模型,只重新計算受開關狀態變化影響的分析單元,減小了搜索的空間,可提高拓撲分析的效率[6]。隨著電力系統自動化的深化,地理信息系統(以下簡稱為GIS)在電網中的應用越來越廣泛,如何在GIS基礎上構建電力網絡拓撲,已成為在GIS基礎上構建電力系統的高級應用軟件需解決的首要問題。為了充分利用GIS的信息資源,有效地利用GIS系統提供的網絡拓撲數據,本文提出了一種實用的基于GIS的電網網絡拓撲分析算法。
1GIS中的網絡拓撲功能[7]
地理信息系統以地理空間數據庫為基礎,對空間相關數據進行管理、操作、分析、模擬和顯示,提供了空間和動態的地理信息。對于容納海量數據的地理空間數據庫而言,拓撲分析是其核心技術。
1.1GIS中拓撲的基本功能
根據拓撲學原理,圖形元素可以大致分為點、線、面三種基本形式,空間實體的拓撲特征就體現為這三種基本元素的拓撲關系。所以,對空間的拓撲分析,就是對點、線、面三種基本元素相互之間的關系進行分析處理后提取的拓撲特征。基于結點-弧段-多邊形的拓撲分析,是建立在點集拓撲的理論基礎之上的。它描述了空間實體之間的連接性和鄰接性,此即為拓撲空間關系所要描述的內容。在GIS中,基礎的拓撲表述方法已經集成為通用函數,供開發使用。其中連通性分析功能便是一種帶有自動拓撲功能的函數,它根據定義的拓撲規則,自動進行圖形的拓撲分析,得到拓撲數據。
1.2拓撲空間數據模型空間數據模型的基本類型起源于“Spaghetti模型”,如圖1所示。GIS中的拓撲生成意味著給Spaghetti文件增加拓撲結構。圖2為增加了拓撲結構的拓撲模型示意圖。GIS拓撲空間數據定義為空間特征數據和屬性數據。空間特征數據記錄的是空間實體的位置(X,Y),拓撲關系和幾何特征,是將GIS和其他各種數據庫管理系統區分開的標志,其拓撲關系是通過拓撲模型自動創建的;屬性特征數據,需要按照其級別來分類以便進行屬性的概括和顯示,通常用關系表的形式組織。圖2中線(或弧)由結點定義,是有方向的;點、線、面之間的拓撲關系用若干拓撲屬性表來描述。按照分類,GIS用一些表明實體類別的整數來代替實體原始屬性的級別值,這些整數就是GIS賦給實體的標識號(OID),這些OID號具有很好的完備性,與實體一一對應,是各個實體之間關聯的橋梁。查找時,直接在拓撲屬性表中查找OID即可,比Spaghetti模型在整個圖中查找效率高。
2GIS拓撲分析的應用局限
現有的GIS拓撲分析主要用于電力系統故障點查詢、停電范圍的查找、著色顯示等簡單分析功能,而不適用于電力系統網絡分析的潮流計算、無功優化、智能操作票專家系統等高級應用。網絡分析中所用到的拓撲描述方式與GIS對拓撲關系的描述方式并不完全相同。主要有以下幾點區別:1)在GIS系統中,其拓撲分析是基于空間連通性,分析的是將實體經過抽象之后的點、線、面之間的空間關系。而電網分析應用程序所用的數據是以描述電網模型為主,即主要描述電網結構和邏輯關系。2)GIS中的拓撲描述并不區分節點類型,對桿塔與線路端點等一般節點在拓撲分析的時候并不加以區分,而桿塔節點在網絡分析中是不需要的。3)GIS中的母線是用線實體來表示,而在網絡分析中所需的拓撲數據卻是節點號。因此,GIS構建的拓撲數據不能夠直接應用于網絡分析應用程序,應該通過一定的方法將以GIS方式描述的拓撲數據進行轉換。除了能夠提供地理空間分布信息數據外,還可以給出網絡分析用的元件參數,包括節點號、支路數據、節點數據等等,并對母線、連接線等零阻抗元件做正確的拓撲處理。
3基于GIS的電力網絡拓撲分析
電力網絡拓撲一般分為兩個基本步驟[1～3]:第一步是廠站的結線分析,也稱母線分析;第二步是系統網絡分析,分析整個系統的母線由支路連接成多少個子系統,也稱為電氣島分析。本文在GIS平臺上,按照網絡分析要求,定義了各元件的屬性表結構,對母線、開關和節點編號做了有效的處理,并依照拓撲的基本步驟和GIS的連通,形成了一種實用的基于GIS的電力網絡拓撲算法。
3.1拓撲實現的環境由于GIS系統具有龐大的空間數據庫系統,直接在上面進行拓撲分析必然會影響計算速度,而且,數據庫中有很多數據是電網網絡分析軟件不需要的,如前面提到的桿塔等。因此,本文在GIS上只加載與網絡分析所需數據相關的圖層,在此基礎上實現拓撲分析。利用GIS自身強大的功能,該平臺具有和外界接口的能力,與實際系統對接可以得到實時數據;與其他作圖軟件如AutoCAD等對接可以直接得到電網圖形及數據;與其他數據庫對接可以直接通過數據庫引擎技術將獲取所需的數據。
3.2元件屬性表結構GIS提供的實體屬性表中,含有地理空間信息及OID號。為滿足電力網絡分析軟件對其提供數據的要求,重新定義了電網中各網絡元件的屬性表。在原有的屬性表基礎上加入了網絡分析所需要的數據,如帶電狀態、型號等。各屬性表結構如表1所示。由給出的結構定義可以得到各元件的網絡參數,供網絡分析軟件使用。其中,帶電狀態可以用來進行著色顯示;型號用來獲取具體的參數,如在線路屬性表中,得到線路的型號和長度,結合標準線路參數,就得到了線路的阻抗值。為了程序能自動給出元件的網絡參數,定義了標準線路參數表和標準變壓器表,專門存放各種型號對應的參數。開關元件的關聯線路字段、負荷及電容器等元件的關聯節點字段都是用來存放元件拓撲關系數據的,線路、變壓器等都是支路,拓撲存放在“支路-節點關聯表”之中,其形成在節點編號處理中給出。
3.3母線的處理母線是節點的集合,按照電力系統的習慣將母線定義為線狀零阻抗實體,其上節點號碼均相同,包括連接線等線狀零阻抗實體都按照這種方式定義。對于由網絡開關造成的母線模型影響,采用了一種非常簡便實用的方法[3]。開關斷開后,母線分裂,分裂出一個或者多個母線,則新增母線編號排在初始母線最大編號之后;開關操作未造成母線模型的變化,或者開關閉合后,刪除一個或多個母線,母線合并,采用初始母線編號。這種處理方法,實現簡單,計算量小,效率高,適合用于開關操作頻繁的情況。
3.4開關的處理拓撲的主要任務是處理網絡中開關狀態變化所引起的接線變化,因此,開關在拓撲中的處理方式至關重要。GIS系統中,開關是圖2中的中間點,通過GIS拓撲中點與線的關系,分別與所連接的線路相關聯。當開關狀態發生變化時,對母線模型影響的拓撲處理過程如圖3所示。由開關變化的狀態來確定對母線模型的影響后,再按照上文對母線的處理方法更新受影響母線模型;然后,由與線路的關聯情況,通過GIS連通性分析可以迅速形成網絡結線。這個功能還可用于實現帶電模擬操作、查詢停電范圍等功能。
3.5節點編號按照GIS系統的連通性所得到的拓撲編號,即實體的標識號-OID號,具有很好的數據完備性,而且不需要人工輸入網絡原始編號信息。同時,連通性分析是對平臺上的整個網絡進行分析,和拓撲分析的第二個基本步驟有相同的作用,因此,獲得的OID號已經具有子系統的信息。應用程序只需要將OID號從圖庫中讀出,按照自己的要求對OID號重新編號即可。本文對編號的處理只需要簡單地將OID號變成從一開始的連續編號,無須進行復雜的編號工作。編號的簡要程序流程如圖4所示。其中所有OID號由GIS原始連通性自動給出;用GIS的鄰接關系判斷函數將線路和節點關聯,形成的關聯表為初始關聯表;用SQL語句將關聯表中節點號更新得到編號后的關聯表。當開關狀態發生變化,需要進行拓撲處理的時候,直接利用此表,拓撲速度將大大提高。超級秘書網
3.6算法的整體流程算法的整體流程簡圖如圖5所示。其中網絡拓撲初始分析包括初始廠站分析、初始母線分析;自動節點編號,形成節點-支路關聯表;進行初始連通性分析,得到了電氣島號。此處可以與實際的系統接口,也可以用于模擬操作。當開關狀態發生變化的時候,按照對母線的處理辦法,來確定對母線模型的影響。首先對開關狀態進行判斷,決定是否影響母線模型,對受影響的母線進行處理,然后根據支路-節點關聯表,進行連通性分析,相當于電氣島分析。分析的結果按照帶電與否進行著色,顯示于GIS系統之中,使拓撲的結果一目了然。整個過程均在開發的電網圖形平臺上進行,拓撲過程中,充分利用了GIS的連通性分析功能,使得整個過程簡單易行。
根據現行煤炭企業的地銷經營方式，地銷管理信息系統應完成以下目標:（1）安全性高。地磅數據直接采集進計算機，避免人工干預。（2）便利性高。查詢各類統計報表要簡單易行，體現人性化。（3）集中性高。數據集中儲存在數據庫服務器中，實現資源共享。（4）可拓性高。能夠并入已有的局域網，留有接口，以便今后網絡的拓展，適應企業不斷發展和競爭力逐步提升的需要。
二、煤炭企業地銷管理信息系統的具體實現
基于上述需求目標的分析，對于煤炭企業地銷管理信息系統選型，選擇了Browser/Server結構。對于網絡的選擇，采用100Mb/s高速以太網交換結構，不僅能提供優秀的遷移途徑，充分保護在現有網絡基礎設施上的投資，而且成為改善交換機與交換機之間骨干連接和交換機與服務器之間連接的可靠、經濟的途徑。網絡的結構如圖1所示。對于服務器的選擇，采用MicrosoftWindows7操作系統；對于數據庫的選擇，采用MicrosoftSQLServer2008。SQLServer是海量數據的存儲中心，數據在數據庫中能完成復雜的計算。針對數據錄入的實際需求,運用VisualC#語言與Mi-crosoftWindows7操作系統開發了磅房錄入系統、銷售部門錄入系統兩套。信息系統不僅為用戶建立了賬戶和密碼，密碼設計在系統中加密傳輸及存儲，還為用戶設定了權限，對不同的用戶設計了不同的權限，可實施不同的操作。
三、煤炭企業地銷管理信息系統的日常管理
煤炭企業地銷管理信息系統的日常管理包括兩部分：一是系統管理；二是系統操作。關于系統管理模式如圖2所示。在輸入管理員賬號登錄系統后可開展相關的系統管理，包括用戶賬號的管理（新增賬號，修改用戶信息、權限，刪除賬號）；系統工作模式選擇（手動模式、自動模式）；票據管理（刪除票據）；空車誤差設定；重車記錄管理（刪除重車記錄）；空車記錄管理（刪除空車記錄）；煤種信息管理（增加和刪除）。
一個省級的基礎地理信息系統不是簡單的計算機軟硬件系統，而是基礎測繪管理工作的重要內容，必須有相應的行政管理體系與技術標準體系與之配套。因此，廣西基礎地理信息系統主要由計算機硬件及網絡環境、軟件環境、技術標準體系、管理體系、數據庫等構成。
1.1計算機硬件及網絡環境
廣西基礎地理信息系統將以廣西基礎地理信息中心作為網絡中心，其它各測繪院、機關、測繪管理處、質量檢查站等為網絡節點，構成一個C/S網絡結構。硬件以微機為主，網絡中心使用部分服務器及工作站，設備包括繪圖儀、掃描儀、打印機、光盤機、磁帶機、數字化儀等。
1.2軟件環境
系統軟件采用技術成熟、應用廣泛的軟件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及數據庫管理軟件。基礎軟件平臺應選擇國產軟件，這對于將來的應用開發、數據安全及促進我國地理信息產業的發展均具有重要意義；在目前國產軟件暫時不能滿足要求的情況下，可先使用成熟的商業軟件（如ARC/INFO,GENAMAP等），但需要保證數據將來能移植到國產軟件平臺。應用軟件（數據采集、數據處理軟件、圖形圖像處理等）宜采用成熟的國產化軟件，如武漢測繪科技大學的數字攝影測量系統Virtuozo及測量平差軟件包、中國測繪科學研究院的微機數字攝影測量系統、國產矢量化軟件GEOSCAN、MAPVECTOR等；部分應用軟件自己開發，但要避免低水平的重復開發現象。
1.3技術標準體系
系統應具有統一完整的技術體系，如數據采集標準、數據交換標準、數據建庫標準、數據質量檢查與控制標準、數據更新標準、數據使用標準等。技術標準應采用相應的國家標準和行業標準，當沒有國標和行標時，可按國標和行標的建標指導原則建立自己的標準。此外，還應有一批訓練有素的技術干部作為系統的支撐。
1.4管理體系
嚴格地說，廣西基礎地理信息系統是為滿足現代基礎測繪管理需要而建立的一套現代化的測繪管理系統，因此必須根據現代計算機網絡及辦公自動化的特點，建立一套新的管理體系，包括測繪行業管理、生產管理、質量管理、技術管理、成果管理、數據安全管理、數據版權管理等。
1.5數據庫
數據庫是系統的核心。廣西基礎地理信息系統的數據庫部分包括：
管理數據庫：行政辦公、人事檔案管理、財務管理、測繪行業管理、質量監督管理、測繪生產管理、技術管理等數據。
技術數據庫：所有的技術標準、設計書、技術文檔說明等。
1/25萬數據庫：是全國1/25萬數據庫的分庫，包括地形、地名、數字高程模型、景觀影象四個部分。
1/5萬數據庫。
1/1萬數據庫及基礎數字地面高程模型。
1/5千數據庫（重點地區）。
數字正射影像庫。
大地測量成果數據庫。
地名數據庫。
境界數據庫：包括國界、省界、地區界、市界、縣界、鄉界、村界、屯界等。
其它專題數據庫：如綜合區情地理信息系統(9202)專題等。
3廣西基礎地理信息系統的建設方針
廣西基礎地理信息系統的建設擬本著“總體設計、急用優先、重點優先、成熟優先、分步實施”的方針，綜合利用地理信息系統（GIS）技術、辦公信息系統（OIS）技術、計算機網絡技術以及多媒體技術等技術手段，進行系統建設。同時，系統的建設要高起點并切合實際，以保證系統有較長的生命周期及良好的可擴展性。因此，該系統建設強調以下三個原則：
3.1實用性
確立以滿足現代測繪管理工作為主要目標的思路。從實際出發，以解決實際應用問題為主，這樣容易見效益，也使得系統自身能獲得滾動發展和不斷完善、擴充、更新的能力。
3.2先進性
當前，國內外地理信息系統技術應用已取得了一定的經驗，因此，本系統的建設在技術方案、系統設計、運行管理等方面應具有一定的先進性，系統的開發建設應采用軟件工程學所倡導的開發模式及最新的理論、技術和方法，系統的設計應采用可視化技術、數據流與控制流集成化、軟件功能部件化等最新分析設計方法，同時，考慮到系統的發展完善，系統的軟硬件配置將具有一定時期的先進性；另外對系統的運行管理要有較高的要求，以保證系統具有一定的先進性和較長的生命周期。3.3可擴展性
根據客觀情況，廣西基礎地理信息系統的建設將是一個不斷完善、逐步提高的長期發展過程，這樣就要求系統具有較強的可擴展性。
事實上，廣西基礎地理信息系統的建設已經有了一定的基礎：廣西測繪局全局的數字化測繪生產已基本形成規模，計算機的使用已比較普遍，局屬各單位基本上都建立了自己的局域網，各級領導對此已有一定的認識，1996年成立的廣西基礎地理信息中心已經從整體上考慮這方面的有關問題。只要領導重視，各方面共同努力，此項工作會取得較快的進展。
4須重點考慮的幾個問題
廣西基礎地理信息系統的建設，在技術方面已基本成熟，只要遵循上述提出的“總體設計、急用優先、重點優先、成熟優先、分步實施”的建設方針，系統建設工作可順利開展。在實施過程中，須重點考慮如下幾個主要問題：
4.1經費投入問題
系統建設需要大量的經費投入。一方面，廣西基礎地理信息系統屬于基礎測繪項目，部分經費可從基礎測繪經費中投入。另一方面，系統建設工作屬科研項目，應投入部分科研經費。部分專題數據庫建庫經費可從專題經費中解決（如9202工程）。類似如地名數據庫、境界數據庫這樣的專題建設費用可聯合其它有關部門共同解決。
4.2管理問題
現代技術發展給測繪管理工作提出的挑戰是不可避免的，與其被動地接受，不如主動地迎接。廣西基礎地理信息系統的建設，必定給測繪局乃至測繪系統的行政管理、生產、質量管理、測繪成果管理等帶來重大變化。如測繪成果提供方式由現在的模擬產品方式向數字化產品方式過渡，再如數字攝影測量技術將使現在航測生產方法徹底改變，在相當長的一段時期內，模擬測繪產品與數字化測繪產品并存等等，其中有一系列問題需要研究和探討。
4.3人才問題
技術的發展和應用離不開高素質的技術人才。測繪行業過去一段時期人才流失比較嚴重。新技術的發展與應用一方面可鍛煉和培養人才，另一方面可吸引人才，給技術人才以用武之地。
4.4數據版權問題
模擬的測繪產品版權問題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響，數字化測繪產品的版權問題亟待解決，因為數字化產品一經提供，可以輕而易舉地進行復制。要解決這個問題，除了法律外，還需要制定一系列的管理規章制度，如“權威數據審查制度”，當項目設計者提交設計成果時，同時應提交所使用的基礎數據的來源證明，以限制數據的非法使用。
除了充分的認識到在城市交通管理中引入地理信息分析技術的重要性，我們還應該更多的考慮地理信息分析技術如何和城市交通管理密切的結合起來。
1.1地理信息分析系統的建立它需要我們的建設者立足于城市的交通整體上，需要我們的技術人員建立具備整體性、時效性的軟件系統。這就需要我們的祖國不斷的培養出高素質的計算機軟件的人才，這樣才能夠使得我們的地理信息分析技術的不斷發展完善。
1.2向地理信息分析系統錄入數據地理信息分析的城市交通管理系統的建立最重要的一步，就是我們在軟件系統的開發研制后，錄入我們需要的重要的數據。如：城市地圖、具有標志性的建筑物、交通標識、紅綠燈的位置等這一系列的重要書籍都需要錄入軟件系統中，在數據的采集錄入的過程中，我們也應該注意數據空間的相關性和數據的兼容性等問題。
1.3對數據進行管理通過數據的收集加工，我們能夠得到我們想要的城市交通數據，我們也應該學會提取最富有價值的數據，提取出來的數據應該是收集到的整個數據庫的核心。我們可以通過這些提取出來的核心數據全面的看到整個城市的交通道路基本信息。通過觀察城市地圖的各個層次，我們應該意識到一張完整的反應城市交通信息的地圖應該具備完整的屬性信息。由此可見，我們的技術人員也應該學會如何對收集到信息進行管理和篩選。
1.4保持城市交通地理信息分析系統的正常運行系統的正常運行可以劃分成不同的模板。第一是信息數據的采集和傳遞。這是指的我們的系統通過攝像探頭等方法對城市交通信息進行了數據采集和傳遞。第二模塊是指的工作人員的控制操作。系統軟件的制作發明后需要我們的技術人員通過顯示器等機器對軟件進行有效的控制操作，不可以放任系統軟件自發進行運行活動。第三模塊指的是優化我們的控制，通過歷史收集到的數據還有地理信息分析軟件收集到的數據對我們的城市交通進行優化。使得我們的城市交通可以發展得更好更快。
2地理信息分析技術應用到城市交通管理中來所面臨的挑戰
城市交通地理信息化面臨著我國各個不同城市的交通狀況，不同人員開發出來的城市交通地理信息化軟件系統就存在著很大的差異，所以，如果我們想要地理信息技術更好地為我們的城市交通管理做出貢獻，其中重要的一點就是需要我們的軟件系統的標準化，只有標準化的城市交通管理地理信息技術的軟件，才能夠使得我們所收集到的信息數據達到共享。所以，我們需要制作出標準化的城市交通管理地理信息化的軟件系統，這時我們將地理信息分析技術應用到城市交通管理中來所面臨的重大挑戰。此外我們還應該將收集到的數據將其以同樣的格式儲存，這樣，我們才能夠更方便的將數據共享，讓每一個技術人員都可以充分的利用到收集到的數據。
3結束語
有一則笑話：一塊廣告牌被風吹倒了，砸了6個人，其中5個是經理，另外1個是副經理。這個笑話是諷刺現在的經理太多，不值錢。在管理學中有這樣一個定理——管理者所直接管理的人員的數量要控制在6個人以內，如果被管理者多于這個數字，會導致管理的漏洞。換句話說超過6個人就不能及時準確的進行管理。所以一般企業在多于6個人的情況下就會采取分級管理的模式，這也就是我們經常看到的金字塔狀管理模式，每個中等以上規模的企業就會有大大小小不同的部門或者機構，各負職責，管理的流程是層層匯報。這樣的機構設置導致了各級管理人員的增加，經理多也就不希奇了。可是這種管理模式也有明顯的劣勢，首先是部門之間分工不可能絕對明確。因為部門的劃分更主要的是依照業務為根據的，業務是一個完整的流程，各個部門之間的職責肯定會有這樣或者那樣的重疊和缺漏。這樣在日常的工作中，如果出現問題，責任不清是常見的事情。其次部門羅列也會造成工作效率不高，出現響應時間滯后的現象，特別是在業務方面，應該當時決定的事情往往由于逐級匯報等繁瑣的程序錯過了最好的商機，這在大型企業中是屢見不鮮的事情。那么管理界也就提出了扁平化管理的模式，就是在盡可能的情況下壓扁管理金字塔。很顯然，這種管理思路與前面所提的定理相駁，那我們深究其原因，就會發現定理所規定的管理范圍不是依據管理能力而言，而是根據了人們日常管理的實施經驗得到的。那么真正阻礙管理的是什么呢——直接原因是信息溝通的效率低下。
溝通刻不容緩
在當前的中國企業中，對于財、物來說，都具備有效的管理，但對于“人”的管理卻比較薄弱，因為中國人的個性就是“辦事程序喜歡變通”“礙于面子不愿意對別人發號施令”，這樣也給管理上帶來了很大的麻煩。舉個例子：企業的領導經常聽到這樣的話，“這事沒辦成不怪我，我根本就不知道”“這事應該他先干完通知我的，但他根本沒通知”“這事我早就想向你匯報，但你太忙了，所以就耽誤下來了”“這事三天就要干完呀，我以為不那么著急呢”“你是讓這事嗎，我還以為你讓那件事呢”。時間長了，企業的管理層都面臨著這樣的問題，每天早上起來就感覺有一堆事，心里想著“這事我得提醒提醒，不然他們該忘了”“那件事也不知進展怎么樣了，得問問”，一天上班，光打電話就得花去大部分時間，到手的財務報告、業務報告反而沒有時間看了。而企業的普通員工呢，也因為部門之間的協調不暢、任務分配的不明晰、時間限制不固定，而產生了種種的抱怨。
不僅在企業內部的管理中存在著信息溝通效率低下的問題，在企業的一個業務鏈中也存在著同樣的問題。比如我們非常熟悉的銷售業務中，會牽扯到客戶、銷售人員、售前人員、商務人員、財務人員、分銷伙伴以及決策人等多種角色的相互配合和制約。一個小的環節出現問題，都會關系到整個定單的成敗。執行一套嚴格規范的管理體制可以使銷售經理對銷售員的一舉一動了若指掌，但你越是認真的執行這種規范就越遠離銷售員；而另一個極端是銷售經理們，由于害怕挫傷銷售員的積極性而放任不管，十天半月也不和銷售員進行交流，一到年底，才發現市場大變，業績滑坡，于是組織突擊銷售活動。最后企業領導追查原因的時候，每個與銷售環節有關的人都盡力推卸自己的責任，以免“熱山芋”燙了自己的手，要趕快把它傳出去，結果大多是責任不清楚，各自推托與別人的溝通不夠。對于與銷售類似的這種以業務為核心線索的信息鏈，彼此之間有效的及時溝通也是非常重要的。
“管理者”浮出水面
有效的信息溝通非常復雜，如何及時有效將信息傳遞給最終的目標就是個很大的問題，因為信息的接受者是不固定的，如果不是直接與被告知人直接通話的話，就不能最終確認信息傳遞到了，比如發傳真但卻不能確認對方收到傳真，即便收到了但又不能確認是否閱讀了，需要多次的溝通和確認才能保證信息確實有效的傳遞到。如果信息的接受者數量很多的話，一次完整的信息傳遞就可能要花費大量的時間和精力，更重要的是不能保證溝通的及時性。（編輯：）
基于高效溝通管理系統理念的“管理者”就是為解決上述問題設計的，它是一套充分利用現今最新網絡和通信技術，旨在提高企業運營中的溝通效率，加強企業管理的新一代智能通信系統。通過它可以將企業內外的溝通變為一種面向溝通目標、可靈活定義溝通策略的行為。每一次溝通，都設定一個目標，溝通的過程就是向溝通目標不斷靠近的過程，只有達到目標后，溝通才算結束，否則高效溝通管理將會不斷地提示溝通相關人員，直至完成溝通目的。
三層架構
“管理者”的體系結構分為消息層、控制層、業務層3個層次，層次之間可完全拆分，具備明確的接口，既可靈活拆開調用，也可組合運行。
消息層將目前存在的多種通訊方式進行集成，通過消息網關進行消息格式的轉換，使企業內外的溝通不受溝通方式的局限，真正實現實時的多渠道的交互式溝通。
控制層是整個架構的核心，實現對企業內外任何一個溝通的有效控制。當實際溝通發生時，以溝通狀態機為核心，控制每個溝通任務的策略執行、流程執行、監控執行和權限控制，并通過消息控制器調用一種或多種通訊控制模塊來實現。
【關鍵詞】用電信息；采集系統；低壓集中抄表；典型臺區問題
在電力網絡中，電能表是重要的計量設備，居民用電的總量隨著經濟的不斷發展越來越多，由此也給電力部門再進行用電量抄錄的時候工作量也越來越大，在強大的工作壓力下，難免會出現一些紕漏，為了解決這個問題，就產生了電能表自動抄表系統，它是支撐智能電網建設的關鍵組成部分之一，是降低工作人員工作強度、提高企業管理水平的手段之一。現場的低壓集中抄表臺區的安裝調試是用電信息采集系統非常重要的一個部分，而臺區的采集成功率則是考察運行狀態的重要參考，在提高采集成功率的時，遇到了一定的瓶頸 ，通過相關的現場調研，找出了幾個典型的臺區，針對這幾種典型臺區存在的問題，提出了自己的解決建議。
1 典型臺區的相關介紹
一般來說，典型臺區有這么幾種：載波孤島、載波串擾、大臺區、低壓量控卡表達區，下面進行分別介紹。
載波孤島，主要是指由于供電線路過長或者遭遇了一定的干擾，導致了載波模塊不能將相關數據準確的回饋到電能表，一般來說，這種現象在經濟比較落后的鄉村或者城市落后小區中存在的比較多；載波串擾，一般來說，現在的一些大規模居民小區都采用集中供電的方式，這樣便于統一管理，可能會同時使用多個變壓器，但是安裝的集中器可能都是使用的同一載波模塊，同頻率載波信號通過變壓器以及高壓電力線對各個臺區產生了串擾，這就會導致抄表的失敗；大臺區，一般來說，供電部門所管轄區域內每個集中器管理的電能表數量超過600只時，電網的整體覆蓋面積過大，供電面積非常大，并且節點分布的非常分散，在進行抄表的時候，在規定時間內大臺區一般無法準確的抄錄完全部的相關用電信息，臺區的成功率達不到相關的要求；低壓量控卡表臺區，一般來說，主要是指用電信息采集系統主站、網絡表、規約集中器、量控卡表這些設備所組成的低壓卡表集中抄表臺區，相關的控制命令由主站發出，網絡表是一個中間裝置，通過485線，相關的控制命令通過網絡表發給集中器，集中器執行主站的命令，再將執行的結果通過網絡表的485線傳回給主站。目前，我國非常重視智能電能表的推廣，但是由于各方面的客觀原因，當前仍然有很多低壓卡表臺區在運行，并且已經比較落后，整體環境非常復雜。
2 典型臺區存在的問題以及處理建議
（1）載波孤島。存在的問題：以某落后小區為例，該小區建造年代久遠，供電線路多處發生了老化的現象，在小區的某號臺區安裝了400塊電能表，供電線路采用了架空和地埋的方式，臺變到最近電能表的總長度大約是190m，已經不在載波模塊所能通信的范圍以內了，因此集中器發生的載波信號無法傳輸到相關電能表，造成抄表的失敗。解決方案：解決這個問題的關鍵，在于安裝中繼放大器，它作為一個中間傳輸裝置使用，它能夠將集中器的載波信號傳輸給智能表，其中載波中繼放大器不需要對參數進行設置，它的電源是通過電力線路供給的，在安裝中繼放大器的時候，一定要高度注意相關測試問題，其通信距離不應該超過150m，在測試的時候，要使用載波監控器進行密切監控，分段測試中繼放大器和集中器、中繼放大器和電能表之間的通信情況，只有兩者之間都不存在問題，才代表沒有問題，那么這個安裝點就是一個比較理想的中繼安裝點，假如測試后達不到相關的要求，可以考慮放置多個中繼放大器，最多可以使用四個。
（2）載波串擾。以某居民小區的新建樓盤為例，該樓盤共有兩個配電室，分成了十一個臺區，大約4000戶左右，1-6臺區在一個配電室，7-11臺區在另一個配電室，各集中器電壓電流都是通過配電室引到地下樓道口，在配電室內，相鄰臺變的距離非常近，這就會造成串擾，導致抄表的效率過低。解決方案：找到了發生串擾的臺區以后，將相關臺區的集中器載波模塊，從而停止了集中器的載波通信；使用載波監控器對相關臺區的集中器電源端載波接受的報文進行監控，然后根據監控的結果確定出發生串擾的臺區，同地址的報文越多，那么該臺區串擾越嚴重；在發生載波串擾區域集中器電源安裝好阻波器。
（3）大臺區。以某小區最近新建的高層小區為例子，該小區目前入住率較低，大部分用戶都在進行房屋的裝修，該小區的某臺區工有900塊智能電表，分別分布在地下車庫和兩個樓座，這三個地方分別有三百塊，在進行安裝調試的時候，在該臺區變壓器的低壓一側僅僅安裝了一臺集中器，但是供電的線路過長，已經超過了載波模塊所在的理想范圍之內，臺區的電能表數量太多了，這就導致了抄表的時間不夠用。解決方案：為了能夠達到預先的抄表效果，在該臺區可以設置一個主集中器和多個子集中器，他們之間的功能各不相同，主集中器不僅負責該采集該臺區的考核數據，還負載自己所在區域的電能表采集，子集中器則可以根據現場的實際客觀情況進行安裝，各自負載所規劃范圍之內的用戶電能表信息采集。一般來說，主集中器會安裝在配電室，而子集中器一般會安裝在供電線路的負荷中心，其中心節點距離分布在線路上的電能表比較近的時候，整體的通信效果最好，相同載波模塊的集中器在同時發送數據的時候，極有可能會造成數據之間的互相干擾，因此各集中器應該分時段運行。
（4）低壓量控卡表臺區。某落后小區為低壓量控表臺區，在該臺區內，以平房為主，總共有140戶，也就是有140塊電能表，但是該臺區的房子大部分都出租了，一戶人家可能會住兩戶人家或者更多，因此該臺區的負荷是非常大的，該臺區內電線桿之間的距離較遠，因此會造成整體的抄表率比較低，并且每日會產生波動，造成抄表的效果不夠穩定，影響準確性。解決方案：可以在該臺區安裝中繼放大器去處理低壓量控卡表臺區的抄表率過低的問題，在抄表失敗的位置安裝中繼放大器，逐個確定，最多可以是四個，中繼放大器在安裝好了以后，必須要在集中器中加入它的相關檔案信息，首先要將集中器的電能表檔案予以清除，然后通過相關軟件將中繼繼電器的地址寫入到集中器中。
3 結論
臺區是否能夠正確的抄表是評價一個臺區整體實用性的重要參考之一，針對用戶信息采集系統低壓集中抄表典型臺區所存在的典型問題，對癥下藥，提出了解決的建議，通過技術手段不斷的提高抄表的成功率，推進我國智能電網的建設，同時也希望本文能夠給同仁們一些工作上的參考。
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參考文獻的寫作是作者在這一科學領域的問題進行研究并且還有一定的研究成果，參考文獻的寫作也是對科學研究的更進一步的深入探討。下面是學術參考網的小編整理的關于信息系統論文參考文獻，希望可以在大家寫作當中帶來幫助。
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