坐标转换在电网地理信息资源共享中的研究与应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇坐标转换在电网地理信息资源共享中的研究与应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：结合广州市供电局2012年二三维电子地图升级项目的实施情况，介绍了坐标系统和坐标转换的基本情况，分析了当前供电局的信息资源管理和项目建设情况，结合智能电网建设对电网地理信息资源数据共享建设进行了一些分析和展望。

关键词： 投影变换 坐标系统更换 数据共享 地理信息系统 智能电网

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0000-00

0. 引言

营配一体化工作是广州供电局“创建国际先进水平供电局”的一项重要工作，是实现现代电力企业标准化、一体化管理的基础保障。要实现广州供电局营配一体化建设首先是基础数据建设工作。广州供电局营配一体化GIS平台平面坐标采用的WGS84坐标系，投影采用的中央子午线114度，3度带高斯投影。广州供电局有限公司作为特大型供电企业，为广州市10个行政区和2个县级市供应电力，供电面积7，400平方千米，供电客户百万计，管理着广州市全域的供电设施，现有的电网资源地理信息管理系统是基于广州市平面坐标系统。供电局基础地图数据和电力专题地图数据均采用广州地方坐标系，基础地图比例尺相当于1：2000，覆盖广州市十区两市。根据广州供电局的要求，广州市的电网地形图需要转换到WGS-84坐标系下进行操作管理，有利于全省电力设备的无缝对接，支撑营配信息集成的精细化，提升定位精度，采集的敏捷性。

地理信息系统（GIS）凭借其对电网情况反应的直观性和准确性，强大的数据管理、空间分析、统计和应用功能，以及便捷的操作、宽阔的服务延伸领域和较好的可发展性，成为目前最符合供电企业配网管理需求的信息管理系统。GIS系统的建设最基础最重要的工作是数据工程的建设工作。

电网地理信息系统能够实现电网资源与地理图形的有机结合。可以检测与管理所覆盖地理范围内的地形地貌以及电力设施运行情况，形成了空间信息资源共享平台，完成了电网资源统一维护和管理，做到了智能电网模型的一体化，极大的推进了智能电网的建设步伐。

1. 坐标系统

坐标系统，是用来确定点的空间位置的参照系统。每个坐标系统有特定的投影和基准面。地物要素为了在地图上准确的定位，必须使用坐标系统。

1.1. 广州独立坐标系

广州独立坐标系是广州市为取得全市地形图委托市规划局施测而建立的地方坐标系，广州市历年来的地形图资料都是建立在该体系基础之上。广州供电局GIS系统中多年来的电子地图数据和电力设备数据均采用广州独立坐标系。

1.2. WGS-84平面坐标系

WGS84是为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统，作为一种国际上采用的地心坐标系，其坐标原点为地球质心，与广州地方坐标系不同，该坐标系是全球通用的坐标系统，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。

2. 关键技术

2.1. 数据编码技术

数据编码是建立空间数据坐标信息与属性信息一致性的过程。数据编码是数据标准化存储的一个重要功能。对于一个大型的GIS系统，海量的数据管理，合理的数据编码和数据库存储设计是能够将海量数据移植到一个空间坐标中的关键。

2.2. 坐标转换技术

坐标转换的核心在于转换参数的准确性和权威性，否则成果数据的精度和可靠性就无法得到保障。本次工作利用的是在广州市“一图双坐标”成果基础上开发的转换工具，在广州近8000万平方公里范围内坐标转换精度由于±2厘米。

广州平面坐标系与WGS-84坐标系的中央子午线不同，椭球参数不同，因此，需要把广州平面坐标先通过换带转换到北京54坐标系下的平面坐标，然后采用在两个坐标系下均有坐标成果的点计算出北京54坐标系下的平面坐标到WGS-84坐标系下的平面坐标的转换参数，这样把得到的北京54坐标换算到WGS-84坐标系即可。其具体技术方案如图1所示。

图中（Xg、Yg）表示广州平面坐标，（B54、L54）是经过高斯反算的得到的北京54大地坐标，需要利用北京54椭球参数、平移常数、投影面大地高等参数。（X54、Y54）为转换后的北京54坐标。经过四参数的转换后可以得到WGS-84坐标（X84、Y84）。精准的坐标转换可以保障数据质量：转换前后数据不丢失、不变形。

2.3. 海量数据的处理技术

电网地理资源数据属于多时相数据，包含着网络环境下数以万计的数据，处理技术包括数据压缩、存储、检索、备份、转换等。

（1）海量数据快速检索方法：海量数据必须有先进快速的检索和数据提取方法，这是海量数据有效应用的前提。通过建立规则对数据库进行布尔检索和限制检索想结合的快速检索方法。（2）海量数据快速更新技术：通过对任务进行均衡负载分配和数据库检测、实时调优提高数据库承载能力和读取速度，提高数据更新效率和异常处理能力。本次地图升级工作在实际生产环境对5000万条记录、959个数据库表、超2亿坐标对进行数据转换，耗时约15小时，零失误。（3）数据的安全存储、管理和备份技术：海量数据的管理是电网地理信息资源GIS系统稳定运行的关键，必须具有安全、可靠的存储、备份技术。

3. 地图升级流程

广州市供电局当前使用的电网资源信息系统（GIS系统）中地理信息数据包括基础地图数据和电力专题地图数据，电力专题地图数据包括各种电力设备数据。基础地图数据采用相当于1：2000比例尺电子地图，覆盖广州市十区两市。地图内容包括道路、居民地及建筑物、工矿企事业单位、行政边界、地名地物注记、植被、地貌、管线等地理对象。

从数据要素类型上可以分为点、线、面数据。空间数据库采用的是Oracle，图形数据和属性数据分开存储。所有数据的空间信息以若干坐标对的形式存储坐标信息。点数据为一组坐标属性（SDO_X1，SDO_Y1），线数据有2个以上坐标对，面数据为8个坐标对，坐标对属性字段命名规则。这两类数据每个表文件中包含有设备编码、状态、坐标等信息，重点需要对表中的坐标系信息进行提取并转换为WGS-84平面坐标后进行更新，其他属性保持不变。

通过改变数据库中存储的坐标对后重新使用数据模型进行系统数据达到更新图形的目的。因此，地图数据从广州坐标转换升级为WGS84坐标系，只需要对数据库中的坐标表中的坐标信息进行转换后重新数据，即可达到坐标系更新的目的。

4. 数据资源共享与应用模式

依据南网统一的标准体系，建设电网地理信息资源数据库，形成“一张图”数据管理。基于“一张图”的区域信息资源共享与应用模式，作为信息资源整合的框架具有独特的优势，通过这种方式，能够将广州供电局的电力设备数据、基础电子地图数据及各部门的专业数据展现在地图上，实现区域空间地理信息资源的有效整合与集成，统一为电网提供可视化的决策分析和数据共享服务。

5. 结论与展望

通过坐标转换实现了数据从广州地方坐标系到WGS84坐标系的转换，最终为实现广州供电局GIS平台与各类业务应用系统的横向集成及总部与省网公司的纵向贯通，形成全国“一张图”奠定坚实的基础，同时也为深入推进“两个转变”，提高电网管理水平，建设统一坚强智能电网提供重要支撑。

下一步电力系统各单位通过服务聚合的方式建立全省、全国的地理信息资源数据库。数据共享与交换平台的建立，可以实现各类资源的同步机制，实现信息的整合、统一维护和分析管理，各共享单位可以取全省、全国实时、最新的地图数据和电力设备信息，在数据管理上真正实现“两个转变”。电网信息资源共享最大化，实现对电网的可视化、空间化、自动化管理，做到科学规划、规范设计，提高电网运行的安全性，提高经济效益，实现对供电企业生产的全面管理，逐渐实现更高层次的智能电网。

参考文献

[1] 甘倬，基于GIS的电网信息系统设计与实现，科技资讯，2013.2

[2] 查岩，电网信息系统建设思路研究，科技创新导报，2011.12