摘要：
    針對地下溝管、電纜的特點，經過數年的研究與實踐，設計開發了基于GIS的三維電纜資源管理系統。該系統采用動態實時建模技術實現了對地下電纜資源的三維實時展示。通過該系統，可真實反映地下隧道、管道的結構，電力管道和其他管道的交叉情況，電纜的敷設情況，為地下電纜的精細化管理打下堅實的基礎。 
    產品綜述：
    隨著GIS技術的發展和電力系統電纜線路精細化管理需求的不斷提高，針對地下溝管、電纜的特點，經過數年的研究與實踐，為各大電力公司、電力設計院、電力電纜管理公司設計開發了基于GIS的三維電纜資源管理系統。該系統采用動態實時建模技術實現了對地下電纜資源的三維實時展示，三維系統通過二維GIS系統中的矢量數據以及其屬性信息自動生成地下電纜資源的精確三維模型。在二維GIS系統中可以隨時切換到三維場景中查看地下電纜隧道、管道的電纜敷設情況，隧道、管井采用了精細紋理貼圖使得模型樣式十分接近真實情況。通過該系統，可真實反映地下隧道、管道的結構，電力管道和其他管道的交叉情況，電纜的敷設情況，為地下電纜的精細化管理打下堅實的基礎。

    一、系統建設目的及意義
    隨著計算機技術的飛速發展，地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）在整個電力行業中得到了越來越廣泛的應用，引入GIS系統已經成為現代電力企業提高管理水平和工作效率的有效手段。傳統的基于二維坐標的GIS系統，其空間表現和分析能力受到很大的局限性，因此從地下電纜本身的運行和管理的需求出發，急需建立一個三維電纜資源管理系統。

    1.1 建立基礎數據服務平臺
    系統通過集中管理隧道、電纜圖形數據、資產臺帳數據，實現企業內信息資源的高度共享；借助于GIS、GPS、GPRS等現代化的設備和信息技術，實現數據采集、分析、處理及入庫工作的流程化管理，確保數據中心的信息與現場實際情況一致。
    系統為電力企業電纜相關管理部門及企業決策人員，提供電網運行管理所需的圖形數據訪問服務，包括：隧道分布圖、隧道斷面圖、電纜接線圖等各種電網專題圖的瀏覽。同時提供電網資產信息的快速檢索及統計服務，供各級生產管理人員使用，以便使他們能夠隨時、快速、簡便、高效地獲取電網基礎信息。

    1.2 提供三級決策支持工具
    系統全面的電網數據訪問服務，可以為企業決策層、管理層及基層管理人員提供輔助決策支持。對于企業決策層，系統提供多層面、多視角的電網整體信息綜合及分析功能，其結果可以作為企業決策層進行電網管理、電網改造等的依據；對于企業管理層，系統提供電網基本信息檢索及分析功能，其結果是企業管理層制定電網運行方式、分析電網潛在隱患的基礎；對于基層管理人員，系統提供電網當前運行數據檢索及分析功能，其結果是基層管理人員運行維護電網的重要依據。

    1.3 經濟效益和社會效益
    通過本系統，電網管理人員可以及時、快速、簡便地獲取分析和決策所需的關鍵信息，縮短分析和決策所需的時間，減少人力資源消耗，實現高效率、低成本的電網管理。
    該系統的建成，可以為電網的科學管理提供有力的技術支撐，有利于培養現代化的電力企業運營管理人才，提高電網管理人員的綜合素質，提高企業運營管理水平，提高電力企業資產利用率，降低資產損耗。
    隨著社會現代化水平的不斷提高，社會對電能的依賴程度也在不斷增加，電能已經成為工業企業及居民生活不可或缺的要素。電力企業運行管理水平的提高，不但可以為自身創造良好經濟效益，而且還可以減少電網運行對環境及居民生活產生的不良影響，減少工業用戶及居民用戶的停電次數和停電時間，降低電力輸送故障給社會造成的損失，從而創造良好的社會效益。

    二、系統特點及適用范圍
    2.1 系統主要特點
    本系統具備下列特點：
    1) 專門為電纜線路設計的應用軟件系統；
    2) 采用國際領先的三維GIS平臺：ESRI ArcGIS及其3D擴展模塊；
    3) 具備優良的電網數字模型；
    4) 采用高分辨率的數字高程模型和數字正射影像
    5) 采用先進的海量數據存儲技術
    6) 采用先進的海量影像顯示技術
    7) 提供三維和二維的同步顯示和數據更新功能
    8) 提供隧道、電纜線路的斷面查看功能
    9) 支持所有電壓等級的電網管理；
    10) 提供豐富的矢量化電網專題圖；
    11) 提供友好的用戶界面和簡便的功能操作；
    12) 支持柵格數據（航片、衛片、照片）管理功能；
    13) 支持海量（TB級）圖形數據管理功能；

    2.2 系統適用范圍
    本系統主要針對各大電力公司、電力設計院、電力電纜公司的電纜管理部門。

    三、系統軟硬件配置

    3.1 系統硬件配置


    3.2 系統軟件配置
    3.2.1 操作系統平臺
    考慮到系統的安全性、穩定性、可擴展性，建議數據庫服務器使Unix用或Linux操作系統或Windows 2003 Server，客戶端操作系統選用Windows XP Professional操作系統。
    3.2.2 地理信息系統平臺
    系統使用ESRI公司使用ArcSDE作為空間數據庫引擎、使用ArcGIS Engine及其3D擴展模塊作為客戶端開發平臺。
    3.2.3 數據庫平臺
    本系統數據量比較大，對數據庫平臺的性能、響應時間以及數據的安全性都有很高的要求。因此采用Oracle數據庫作為本系統的數據庫平臺。

    四、系統主要功能構成
    在建立電網數字模型的基礎上，按照電力企業的生產管理模式的要求，結合對中國電網運行管理現狀的研究，對基于GIS的三維電纜資源管理系統功能進行了整體規劃，系統主要功能可歸納為五大部分：二維數據建模、隧道橫斷面定義、隧道縱斷面分析、三維場景下模擬巡視、WebGIS綜合查詢。

    4.1 二維數據建模
    系統可以在二維GIS系統中繪制變電站、電纜小間、電纜終端站、隧道、溝管、電力井、通風亭、電纜段、電纜接頭、終端頭、避雷器、分支箱等構筑物和設備，并維護相關臺帳信息，為三維模型數據的建立提供原始數據。 
                          
    4.2 隧道橫斷面定義
    建立電纜與溝管、電力井的關聯關系，掌握電纜在溝道、管井中的位置。

    4.3 隧道縱斷面分析
    通過對隧道縱斷面的分析，掌握隧道走勢的變化，清楚電纜隧道與其他的管道的位置關系。                        

    4.4 三維場景下模擬巡視
    通過三維模型真實再現隧道內部環境，可用于模擬巡視。   

                     
    4.5 WebGIS綜合查詢
    通過Web綜合查詢地理數據、臺帳數據、斷面信息。