單線圖在移動GIS的沿布

蔡璟++楊定坤++周昊程++孟進

摘 要

通過獲取單線圖數據文件，在移動端解析沿布的方式，實現單線圖在移動GIS上的快速動態沿布；移動端保留時間段內的文件數據和實現本地化的圖形操作，減少移動端對移動網絡的過多依賴，減輕服務器的計算壓力同時提升客戶端的響應速度；依據實際需要逐條顯示單線圖，提升單線圖在客戶端的顯示質量，提高客戶的滿意度。

【關鍵詞】單線圖 移動GIS 動態沿布

現在移動GIS產品已廣泛應用于電力、國土、林業、農業等各領域，如移動GIS在電力中的應用，主要是進行電力巡線，巡查的過程中，發現相關的電線或電力塔故障，記錄下相關的位置、故障描述及照片，傳送至后臺服務器，管控中心即可根據故障安排相關的人員進行維修維護，維修人員可根據上報的數據導航至相關位置，并進行維修維護工作，維修的結果也可直接反饋至后臺服務器。這兩年，移動設備的軟硬件都有了很大的發展，移動GIS在行業辦公領域必將有越來越大的應用。

單線圖在移動GIS上的沿布技術在電力行業隨之也受到較多的關注，移動端沿布單線圖最常用的方法是移動端發送請求，數據中心依據客戶端的響應數據，解析并且計算出相應地圖數據，再通過移動網絡以瓦片數據的方式發送給移動端。很顯然這種方式，需要頻繁的網絡交互，對網絡的穩定性和帶寬要求較高，鑒于移動網絡不穩定等特點，這種方式在應用過程中會給移動端造成很大的壓力。為此，提出了單線圖在移動GIS上沿布的另一種解決方案，充分利用移動端的計算能力，減少不必要的網絡交互，提高客戶端的響應速度。

1 單線圖數據網絡獲取

移動端獲取單線圖數據按照請求需要，基于單線路原則，通過本地檢查、版本對比、網絡獲取等方式以消耗盡量少的網絡資源獲取單線圖數據，獲取的單線圖數據是以文件方式記錄的。

移動客戶端依據請求，從本地緩存中檢查是否存在單線圖文件記錄，不存在則向移動網絡發起獲取單線圖數據的請求，獲取單線圖文件記錄并將獲取的文件存放在本地緩存中。存在則對比版本是否發生更新，如果發生更新，則同樣向移動網絡發起獲取單線圖數據的請求，獲取單線圖文件記錄并將獲取的文件存放在本地緩存中，保證本地緩存中存有單線圖文件記錄并且是最新版本。移動客戶端依據請求，從本地緩存中獲取對應的單線圖文件記錄并發起響應。

2 基于移動GIS的解析與沿布

如圖1所示，單線圖沿布過程充分發揮移動端本地化操作，盡量減少對移動網絡的依賴，提高移動端的運行效率和穩定性，所有設備圖形呈現都可以依據移動端的屏幕像素密度（DPI）值由系統自動調整，使單線圖呈現達到最佳效果。同時由于單線圖獲取是基于單線路，沿布基于本地化，移動端可以輕松決定需要顯示的線路和線路條數，整體顯示效果得到了極大的提高。

移動端通過對本地單線圖文件逐條解析，獲取電力設備的地理坐標位置、設備類型將設備繪制在地理圖上，依據文件中記錄的設備之間的拓撲關系建立地理圖上設備之間的連接，將文件中設備的屬性信息通過屬性ID和地理圖上繪制的對應電力設備建立唯一性關聯關系，完成單線圖沿布工作，移動端單線圖以繪圖的方式的實現沿布，每次視圖操作都可以通過重新繪制完成，無需再次請求數據中心獲取新的圖片。

單線圖與沿布地理圖的切換：由于本地文件中包含有單線圖坐標和地理坐標，通過讀取文件中不同的坐標體系，加載到不同的顯示容器中，通過圖形容器的切換實現單線圖與沿布地理圖之間的圖形切換。

視圖操作：包括如沿布圖形的放大、縮小、平移等操作，依據本地文件中的電力設備的數據記錄，獲取地理坐標后依據一定的縮放比例變換、中心位移變換、坐標體系轉換等算法換算出新的坐標位置，依據經過計算的地理坐標繪制對應的電力設備實現。

選擇操作：地理圖中常用的選擇類型為點選、框選，移動端在地理圖中點擊、畫框時獲取相關的屏幕坐標，通過坐標轉換方式轉換為對應的地理坐標，構建地理坐標點、矩形，與沿布設備的地理坐標構建的電力設備圖形范圍作圖形交叉比較，確定被選中的設備；在移動端呈現的電力設備都是由本地繪制形成，對被選中的圖形執行本地繪圖刪除，選擇當前設備的高亮樣式重繪實現選中設備的高亮顯示。

屬性操作：包括屬性查看和屬性編輯，屬性查看過程中首先獲取需要查看電力設備的設備標示ID，按照該ID檢索本地單線圖文件記錄，讀取對應的屬性數據，出于壓縮單線圖文件大小的考慮，單線圖文件中只保留如電壓等級、設備類型、設備狀態等基礎信息，如果需要更多詳細信息，通過設備標識ID和對應的設備向移動網絡再次發送信息請求，以流傳輸的形式獲取更多的單個電力設備屬性資料，移動端關聯相關信息后組成單個設備的完整屬性記錄；屬性編輯對電力設備屬性值的編輯直接修改本地文件中的相應記錄，通過數據流二次獲取的屬性發生變化時先存入移動端內存中，移動端確認后修改的信息再以數據流的形式提交到數據中心。

3 案例

采用上述方法，本文基于Eclipse編程工具的ADT插件開發了一套應用于Android平臺的移動客戶端程序，通訊網絡采用移動4G制式，數據源來源于數據中心的基于CIM模型的單線圖數據，以第三方地圖服務平臺（百度地圖離線地圖）作為沿布單線圖的地理地圖，完成了單線圖的沿布、單線圖與沿布地理圖切換、沿布圖視圖操作、地理圖上電力設備選擇、屬性數據編輯等功能。整體可視化程度較其他平臺的單線圖可視化效果有了質的改變，圖形結構清晰，其網絡依賴程度和運行效率也得到了極大改善，如表1所示。

這種方法已成功應用于輸電巡警作業系統中，此次成功應用極大的改善了現場作業的信息化辦公環境。尤其是巡視任務、臨時任務、歷史巡視檢查等常用功能上，移動端在獲得數據后很快做出響應，現場的工作效率得到提高。

4 結論

單線圖在移動端地理圖上的沿布操作，在第一次初始化時需要獲取一次網絡數據，再次執行初始化時，如果沒有檢測到新的版本繼續使用第一次下載的數據，鑒于單線圖更新周期較長，版本變化不大等因素，單線圖獲取方式將極大的減少移動網絡依賴。同時移動端依據需要，實現單個單線圖下載，解決了全網/大區下載時數據量過大造成的網絡堵塞問題。單線圖所有操作基本都是本地化的，只有少量屬性編輯時需要和數據中心同步，不會隨著操作次數的增加，造成移動網絡負荷越來越重。在移動端繪制設備是可以充分利用移動端屏幕像素密度（DPI）值的特性，提高了成圖質量，屏蔽了圖形顯示質量不理想問題，成圖效果也得到了大的提高。

參考文獻

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[3]周達洪，丁峰，遲偉敏，陳剛.單線圖配電網GIS應用系統[J].電力信息與通信技術，2005.

作者單位

江蘇電力信息技術有限公司 江蘇省南京市 210024