地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）是融計算機圖形和數(shù)據(jù)庫于一體，存儲和處理空間信息的技術，它把地理位置和相關性有機結合起來，根據(jù)實際需要準確真實、圖文并茂的呈現(xiàn)給用戶，借助空間分析功能，進行各種輔助決策。 　　配電線路管理在相當程度上依賴于地理的信息，也成為地理信息系統(tǒng)可以發(fā)揮其作用的一個重要領域，加快和提高電力GIS的建設，是電力企業(yè)提高管理水平、提高服務水平、提升電力產業(yè)水平的技術發(fā)展的必然方向。
　　可見，運用地理信息系統(tǒng)“表達”配電線路的信息具有完整性、全面性和準確性。基于GIS的配電線路條圖管理系統(tǒng)基本解決了配電網(wǎng)設備眾多、類型繁多、設備數(shù)量巨大、地域分布廣闊、設備安裝位置與地理信息緊密度高、配電網(wǎng)拓撲結構復雜，信息量大，維護困難等問題，同時臺賬信息管理特別是條圖信息管理的準確性和科學性對“數(shù)字電力”建設具有現(xiàn)實意義。
　　1 數(shù)據(jù)采集與組織
　　1.1 GPS測量
　　GPS（global positioning system）是美國第二代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，它是以衛(wèi)星為基礎的無線電測時定位導航系統(tǒng)[1]。GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收到這些信息后，經過計算求出接收機的三維位置，三維方向以及運動速度和時間信息。
　　在配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的建設中，需要在地理背景圖層上疊加各種電力設備圖層，在繪制線路及電纜的走向時，不可避免的涉及到設備的地理位置的問題。因此如何在地理背景圖上確定設備空間位置就成了配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)建設的一個關鍵問題[2]。因此，利用手持GPS定位儀對設備進行定位是配電線路設備定位的選擇。通過GPS采集桿塔和相關線路上設備的地理信息。
在使用GPS測量之前首先應該設置GPS的參數(shù)，設置的原則是確保其投影方式與電子地圖的投影方式相同，只有這樣才能確保測量的設備位置信息完全的與實際的地形吻合。
　　1.2 配電線路拓撲結構
　　在GIS中，拓撲結構數(shù)據(jù)用來描述空間目標間的空間關系，而實際空間地物一般被抽象為點、線、面。因此，GIS研究的3種重要拓撲概念為：連接性，弧段在結點處的互相連接關系；多邊形區(qū)域定義，多邊形與弧段的拓撲關系表現(xiàn)了多邊形區(qū)域定義；鄰接性，通過定義弧段左右邊及其方向性來判斷左右多邊形的鄰接性[3]。
　　配電管理的對象包括變電所、主變、線路、桿塔、配電變壓器、各種開關和電容器等以及連接在變壓器上的各類電力用戶，它們在地理分布上各有特點，呈現(xiàn)典型的點、線和面的地理分布特征，其分布并不是孤立存在的，它們之間存在著地理和邏輯上的密切關系。配電網(wǎng)是一個復雜多變的系統(tǒng)，要真實有效地記錄電網(wǎng)結構，除記錄圖形的物理空間結構外，還必須存儲相互之間的邏輯位置結構，即拓撲關系。配電網(wǎng)縱橫交錯，以輻射形供電，在配電網(wǎng)GIS系統(tǒng)中，每個相關電力設備的點、線、面實體的屬性中都包括相互之間的連接關系，形成樹狀的供電路
徑。對于條圖管理，特別關注每一條配電線路的桿塔（節(jié)點實體）之間的首尾連接關系及桿塔上設備的隸屬關系，并以此拓撲結構為數(shù)據(jù)組織的依據(jù)。
　　1.3 配電線路的分層管理
　　GIS對線路、設備及地形信息采用分層方式進行管理，GIS平臺呈現(xiàn)給我們的實際上是多個圖層疊加的結果，大體上可分為線路設備圖層和地形信息圖層。線路設備圖層可通過GPS采集獲得，根據(jù)其設備類型的不同分成相應的圖層，其管理各種設備如桿塔、開關、變壓器、線路等的數(shù)據(jù)；地形信息圖層則是根據(jù)地形情況的劃分形成相應的圖層，其管理各種地形分布如公路、河流、DEM（digital elevation model，數(shù)字高程模型）、高壓線路等數(shù)據(jù)。其中數(shù)字高程模型是以數(shù)字形式存儲的表示物體位置高程值的集合，是表示區(qū)域D上地形的三維向量的有限序列｛Vi=(Xi,Yi,Zi)i=1,2,3…,n｝，其中，(Xi,Yi,∈D)是平面坐標，Zi是(Xi,Yi)對應的高程[4]。每個圖層對應一個數(shù)據(jù)集，根據(jù)圖層的性質對應不同類型的數(shù)據(jù)集。
　　2 系統(tǒng)設計
　　2.1系統(tǒng)的軟件選型
　　系統(tǒng)開發(fā)利用組件集成的二次開發(fā)方式，選用北京超圖公司的SuperMap Objects和Supermap Deskpro，以Supermap Deskpro作為地圖數(shù)據(jù)處理工具，結合Microsoft公司的Visual Basic 6.0開發(fā)環(huán)境進行軟件的開發(fā)，VisualBasic作為一種完全面向對象的開發(fā)工具，在界面設計和數(shù)據(jù)庫方面具有相當?shù)膬?yōu)勢，操作程序相對來說簡單、直觀、易于掌握；數(shù)據(jù)庫管理軟件選用Microsoft SQL Server2000。
　　2.2 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲
　　設備信息、線路信息和地形信息由數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理，即實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，通過相關數(shù)據(jù)的鏈接和關聯(lián)保證數(shù)據(jù)結構的合理性、完整性和共享性，進而消除數(shù)據(jù)的冗余性，保證了設備臺賬的完整性和一致性。
　　3 系統(tǒng)實現(xiàn)
　　3.1 GPS采集數(shù)據(jù)處理
　　通過GPS采集的桿塔數(shù)據(jù)，按配電線路干、分、支的空間拓撲進行整理，并根據(jù)其空間拓撲的輻射型關系進行數(shù)據(jù)逐級錄入，通過桿塔的有序連接完成線路的繪制，進而形成配電線路圖層。
　　3.2 功能
　　設備信息的編輯功能：即新建、刪除或修改設備的屬性信息和空間信息，并顯示在相應的圖層上并存儲到數(shù)據(jù)庫中。
　　交叉跨越自動繪制：通過判斷線路圖層與地形圖層是否相交以及相交的情況，實現(xiàn)交叉跨越的位置的顯示。線路高程信息的顯示：通過DEM圖層獲取桿塔的高程信息，可以說對地勢變化大的山區(qū)配電線路意義重大。
　　轉角自動計算：通過配電線路的走向自動計算轉角桿塔的旋轉角度，減少了人為的視覺誤差帶來的屬性信息的出錯。
　　檔距計算：通過地理信息系統(tǒng)的空間分析能力方便的實現(xiàn)桿塔之間檔距計算，避免了實地艱苦的測量工作。
　　打印輸出：自動生成所選配電線路條圖的打印，用戶可以自定義打印布局及相關的打印設置，為資料的保存提供了方便工具。
　　以上地理相關屬性信息的自動計算與繪制減輕了配電線路臺賬管理的地理復雜性，通過與地理信息系統(tǒng)的結合使地理相關信息自動的獲取，同時增強了臺賬信息的準確性與規(guī)范性，配電線路的數(shù)據(jù)海量性在一定程度上有所減輕（配電線路的管理和維護人員可以僅僅更新和修改與地理無關的屬性信息，而與地理相關的屬性信息可在地形圖上更新、修改后由系統(tǒng)自動完成）。
　　4 結束語
　　基于GIS的配電線路條圖管理系統(tǒng)的實現(xiàn)，在一定程度上減輕了配電線路管理和維護人員的工作強度，充分利用了地理信息系統(tǒng)的空間分析和處理能力，提高了整個電力企業(yè)的配電線路管理的水平，實現(xiàn)增效節(jié)能，提高服務質量。
　　本文目前雖然取得了階段性的成果，但在今后的配電線路管理方法上仍需進一步的實踐與探索。配電網(wǎng)隨著城市建設發(fā)展經常處于變動中，引起了配電網(wǎng)設備部分數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、地理圖形變化大，必然造成系統(tǒng)中數(shù)據(jù)更新或者維護工作多次反復[5]。這就要求數(shù)據(jù)更新和維護的及時準確，要求配電線路管理和維護人員與線路施工改造人員之間建立合理有效的協(xié)作機制，確保及時采集和修改新建線路及改造線路的空間和屬性信息，盡量使線路的建設和改造與數(shù)據(jù)更新同步，同時需要保證電子地形圖的定期更新，只有這樣才能有效地解決配電線路臺賬信息滯后于實際配電線路的情況，實現(xiàn)電力企業(yè)各部門的數(shù)據(jù)一致性。