摘要：配电工程是智能电网的重要组成部分，其所需的GIS基础数据是其三维数字化设计的基础，本文从数据分类、数据质量检查、数据入库设计等方面探索了配电工程三维设计GIS数据库的建设方案，可为配电工程三维数字化平台建设提供参考。
关键词：配电；三维设计；GIS数据库
1数据库分类
1.1基础地理信息数据库
基础地理数据由DEM（数字高程模型）、DOM（数字正射影像）、DLG（数字线划图）和DRG（数字栅格图）的四类4D产品组合而成，一般包括现势数据和历史数据。具体每类数据可根据比例尺和分辨率的变化细化为子数据，子数据也可根据要素分成若干层管理。
1.2专题数据库
配电工程三维设计在实际中会涉及到多方面的问题，参考来自多个部门的专题数据，对这些专题数据进行有效管理和合理利用是一个重要的问题。专题数据库在基础地理数据之外，还涉及到大量的行政区划和地名地址数据、交通数据、规划专题数据、管线数据。
1.3电网资源数据库
配电工程和国民经济、社会发展密切相关，电网资源数据不仅包含电源点、变电站、配电线路、能源基地等电力基本设施的空间信息，还包括其各自所涵盖的属性信息。其数据量大、种类繁多、数据结构复杂、关联度大且变化更新快。
2数据入库质量检查
（1）位置精度检查，即基础地理空间数据和电网资源空间数据空间坐标位置的精度检核。
（2）属性精度检查，主要检核电网资源的属性值与其真值相符的程度。包括属性编码的正确性、属性值的正确性，以及名称的正确性等。
（3）时间精度检查，即数据的现势性检核，可通过数据采集时间、数据库更新时间和频率来表现。
（4）逻辑一致性检查，即图数一致性、空间一致性和拓扑一致性的检核。图数一致性是指数据不仅在数据结构、数据格式和属性编码上正确，还必须保证图形数据和属性数据的一致。空间一致性的内容包括：面状要素应闭合、节点匹配应正确；要素应具有惟一性，是否有线段自相交、是否有重叠弧段、几何类型和空间关系是否正确等。
（5）数据完整性检查包括空间数据完整性和属性数据完整性两个方面，空间数据完整性要求电网资源数据和基础地理数据的几何描述完整、数据的分层正确。属性完整性包括实体完整性、域完整性、参照完整性、用户定义完整性。
3数据整理与入库
3.1数据整理原则
在GIS数据库中，各类数据按照以下原则组织：
（1）数字线划图数据按类别分层分等级组织。分幅、分区块组织时应通过接边处理确保数据库逻辑无缝；按要素分层组织时同一类数据放在同一层，每层通过拼接处理确保物理无缝，用于制图的辅助点、线、面数据应单独放在同一层。不同尺度的同类要素数据应建立垂直关联，同一尺度的要素数据间应建立正确拓扑关系。
（2）数字高程模型、数字正射影像和数字栅格图数据按分幅、分块或分区组织管理，并建立多级金字塔索引结构以提高存取速度，以对象关系数据库的方式存放金字塔各级影像数据。
（3）行政规划和地名地址数据可根据不同的数据分省级、市级、县级等多级库存储。分类条应该划分合理、区分明显。
（4）交通数据按类别分层分等级组织。采用物理上分幅、分区块或按要素分层来组织。分幅、分区块组织时应通过接边处理确保数据库逻辑无缝。
（5）规划专题数据按数据来源可分为三个层次：国家、省、市，可参考国家电子政务建设指导意见中对于政务信息的划分方法进分类。
（6）管线数据按类别分层分等级组织，模型数据放在模型数据管理系统中，定时对数据进行备份。
（7）各类数据的历史数据的组织与其同源现势数据组织方式相同。
（8）元数据采用与所描述的数据对象的数据组织方式相同。
3.2数据入库
3.2.1基础地理信息数据入库
基础地理信息数据标准化处理，包含数学基础、分类与编码、属性结构、数据分层与命名规则等，统一存储在遥感数据与基础地理信息数据库中，根据矢量数据和栅格数据的规格、容量等指标来规划数据库服务器的配置，设计逻辑数据库和物理数据库。
3.2.2专题数据入库
（1）行政区划与地名地址数据
行政区划与地名地址数据通过行政区划代码来区分各个级别的行政区划，实行分级存储，以界线关系表来关联各个区划和界线，见图3-2。
图3-2 行政区划数据结构
（2）交通数据
通过交通信息数据来区分各个类别、各级别交通数据，实行分类、分级存储，以路线关系表来关联各个交通类别和交通级别，其数据结构见图3-3。
图3-3 交通数据结构图
（3）规划数据
规划数据一般可由规划控制范围、城镇建设用地扩展边界、用地规模指标调整三大内容涵盖，其数据表应包含以上内容。
（4）管线数据
管线数据应按管线类型，分别建立管线点、管线段、注记点、注记线、辅助点、辅助线、综合管沟点、综合管沟线等属性表。
3.2.3电网资源数据入库
电网资源数据库可从逻辑上划分为电网资源空间数据库、电网资源属性数据库、社会经济资源数据库、电力规划属性数据库、电力规划空间数据库、三维模型库、系统维护数据库，见表3-1。
表3-1 电网资源数据库
4结语
本文从配电工程三维设计GIS平台的角度分析了其所涵盖的基础数据，并逐一针对性地给出了各类数据库的建设方案，可供同类工程建设参考。
参考文献：
[1] 熊晓光.输电线路三维数字化设计平台建设与应用研究[J].电力勘测设计，2013.
[2] 鱼雁等.西安配电网地理信息系统的研发与应用[J].技术交流与应用，2008.
[3] 任伟建等.基于WebGIS的配电网调度管理系统[J].测绘与空间地理信息，2012.
论文作者:曹红新
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/4/1
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