GPS现场精确测量技术在配电GIS系统中的应用研究.doc

GPS现场精确测量技术在配电GIS系统中的应用研究 2007年9月 第3l卷第5期 安徽大学(自然科学版) JournalofAnhuiUnive~ityNaturalScienceEdition September2007 Vo1.3lNo.5 GPS现场精确测量技术 在配电GIS系统中的应用研究 周业如,季素 (安徽宣城供电公司科技信息部,安徽宣城242000) 摘要:地理空间数据和依赖于地理空问的配电网架设备数据是配电网地理信息系统(GIS)最重 要的基础数据,数据的及时更新是GIS系统实用而长期运行的一个重要保障.利用GPS数据采集设备和 技术,建立一套基于配电GIS系统的地图和设备数据的采集应用系统,达到及时准确地对城区地图和配 网设备数据进行更新的目的. 关键词:配电网地理信息系统;基础数据;GPS数据采集;地图更新 中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1000—2162(2007)05—0036—04 随着城市经济发展,城市地理空间信息及配电设备数据变更频繁,而城市规划部门电子地图更新滞 后,靠手T处理地图数据无法实施,导致地图数据和配电设备数据无法及时更新,大大约束了系统的应 用,甚至造成系统闲置,给企业信息化进程带来阻滞.为解决这一问题,本文通过引进美国Tfimble公司 GPS精确测量设备,编写数据转换软件等措施,组建便于城市配电网地理信息系统(GIS)的电子地图和 配电设备数据维护更新系统,解决普遍存在的配电网地理信息系统(GIS)数据更新依赖城市规划部门 的被动局面,以及因地图数据不健全而导致设备数据无法更新的现状,避免手工作业方式处理地图过程 耗费大量的人力,物力,保证配电网地理信息系统数据完整性,从而使配电网地理信息系统在日常电力 生产和管理中发挥其强大的作用. 1配电地理信息系统数据维护办法 供电公司配电网地理信息系统数据维护常有以下方法: (1)定期与市建委测绘处联系,获取新版本的数字地图是一种途径,但是这种间隔期往往不能满足需求; (2)从新区开发商处获取规划图,对图纸进行扫描,地图数字化后合并到地理信息系统,可以解决 一 部分空间数据滞后的问题; (3)从大用户(规模较大的工厂区,单位)取得CAD图纸转换到地理信息系统,平时零碎并入的地 理信息数据会有不少信息缺失; 以上3种方法在实际T作中由于费时费力,数据不精确,不完整,所以操作性不强.我们研究实施的 方法是:采用GPS(卫星定位系统)精确测量技术进行外业数据采集.配电职工在现场勘查时,对新建立 的住宅小区,工厂区,街道,采用手持GPS测量装置对地物地貌进行数据测量,形成电子图,经过格式转 化处理合并到配电地理信息系统.采用此种方式,可简化地图处理流程,避免大量的人力投入,能及时对 地图和设备数据进行更新,使地理空间数据和依赖于地理空间的配电网架设备数据真正得到维护. 2选择方案 常规的GPS数据采集设备一般由掌上电脑(PDA),GPS天线背夹和专业的GPS数据采集软件组 成.但是在应用这样的简单系统时,会遇到一些问题,如: 收稿日期:2007—04一l1 作者简介:周业如(1956一),男,安徽宣城人,安徽宣城供电公司高级工程师 季素(1982一),女,安徽郎溪人,安徽宣城供电公司助理工程师 第5期周业如,等:GPS现场精确测量技术在配电GIS系统中的应用研究37 (1)信号问题.民用GPS可以在1575.42MHZ的单一频点上免费接收来自太空24颗GPS卫星的 广播信号(C/A码).在没有遮挡的开阔地上,根据经纬度,海拔和时间不同(即星历不同),最多可以同 时收到8～12颗卫星的GPS信号.如果天空被建筑物,树木等遮挡,就不能同时收到如此多的卫星信 号.没有卫星信号,GPS设备是无法正常工作的. (2)精度问题.当能够接收5～7颗星,误差范围一般情况可以达到6.2m左右.通过测试,城市范 围中60%情况下仅能接受4颗星.误差甚至超过10m,10m距离的误差,可以是一条马路两边,一个路口 对面,一幢房屋的前后.因此,超过10m的误差所造成设备定位的不准确程度是配电地理信息系统不能 允许的. (3)图形采集多样化问题.携带测量设备沿着要采集的地形走一趟(可乘车),地形电子图就形成 了,这要求测量采集设备可测量采集点,线,面组成的不规则图形. 由上述问题,造成常规GPS采集设备在城区使用中出现多盲点,误差较大的缺点.因此在选择GPS 数据采集设备上,我们放弃了掌上电脑(PDA)+GPS天线数据背夹的组合,而是选择国际上主流的, 性能较全面和成熟的产品,即美国Trimble公司生产的GPS数据测量采集手持机(GeoCEXT),激光测 距定位枪(ContourXRLic)和基准站网系统组成城网配电外业测量采集单元. GPS数据采集手持