开源软件QGIS在电网GIS平台建设的应用
开源软件QGIS在电网GIS平台建设的应用
张土金
（厦门亿力吉奥信息科技有限公司，福建 厦门 ３６１００９）
摘要：利用先进GIS技术，建设电网GIS平台，对复杂电网进行科学有效的管理，为电力部门开展规划设计、建设施工、设备管理、运行检修、故障处理、状态评估、可靠性管理等业务提供支撑。目前，国内现有在建电网GIS平台多是基于国内外已有成熟商用GIS平台建设，核心技术和性能提升有所受限。本文将对开源软件QGIS进行深入分析，探讨其在电网GIS平台建设的相关应用。
关键词：开源软件；QGIS；电网GIS平台
１ 前言：据了解，截至２０１５年底，全国电网２２０千伏及以上输电线路回路长度６０．９１万千米。其他电压等级的输电、变电、配电、低压和通新数据规模更加庞大。
开源软件是一种源代码公开的软件，用户可以自由的使用、复制、散发以及修改源码。使用开源软件，用户可以根据实际需要，自行组织研发力量，解决电网ＧＩＳ平台建设过程中碰到的功能缺陷和性能瓶颈问题。ＱＧＩＳ就是这样一种开源软件。
２ 电网ＧＩＳ平台应用架构
本文以国家电网公司电网ＧＩＳ平台为例进行说明，根据国网典型设计和系统自身需要，电网ＧＩＳ平台应用划分为五部分：电网资源图形管理、空间信息服务、典型应用框架、ＧＩＳ高级应用和平台支撑应用。
2.1 电网资源图形管理
电网资源图形管理以Ｃ／Ｓ方式为各业务应用提供各类电网资源的空间数据维护相关功能。主要包括输变配低通一体化建模和专题图自动生成和管理。
2.2 空间信息服务
电网ＧＩＳ平台构建在ＳＧ１８６工程一体化平台之内，实现电网资源的结构化管理和图形化展现，为各类业务应用提供电网图形和分析服务的企业级电网空间信息服务。
2.3 典型应用框架
典型应用框架通过对空间信息服务进行封装，以ＷｅｂＧＩＳ方式为各业务提供典型ＧＩＳ应用。典型应用框架可以嵌入各业务应用系统，并可以通过业务系统功能与典型应用框架进行交互；典型应用框架可以通过门户启动。
2.4 GIS高级应用
电网ＧＩＳ平台在电网资源图形管理、典型应用框架之外，还包括对各业务应用的ＧＩＳ高级应用，ＧＩＳ高级应用根据不同的应用需求可以在电网资源图形管理、典型应用框架及移动终端中进行实施。
2.5 平台支撑应用
平台支撑应用包括对平台的模型关系管理、图元符号维护、图形显示样式管理、用户管理、组织机构管理、平台权限管理、平台日志管理及瓦片地图管理等平台支持功能，为电网资源图形管理、空间信息服务、典型应用框架及ＧＩＳ高级应用提供支撑。
此外，电网ＧＩＳ平台的最底层是电网ＧＩＳ数据库，包含电网资源数据，基础地理信息，影像切片数据和其他专题数据。
３ 开源软件ＱＧＩＳ的特点
ＱＧＩＳ是一个用户界面友好的地理信息系统软件，基于跨平台的ＧＵＩ框架Ｑｔ采用Ｃ＋＋语言开发，可在Ｌｉｎｕｘ、Ｕｎｉｘ、Ｍａｃ ＯＳ Ｘ和Ｗｉｎｄｏｗｓ等平台上运行。ＱＧＩＳ源码采用ＧＮＵ ＧＰＬ协议对外发布，当前最新版本是２．１８．２。
ＱＧＩＳ提供Ｄｅｓｋｔｏｐ桌面版和Ｓｅｒｖｅｒ服务版，他们使用相
同的底层进行ＧＩＳ数据处理和图形渲染，从根本上保证桌面
端和服务端ＧＩＳ数据可视化效果一致。
ＱＧＩＳ软件的主要特点有：
（１）支持对ＧＩＳ数据基本操作。
（２）通过插件形式支持功能的扩展。
（３）通过ＧＤＡＬ／ＯＧＲ扩展支持多达几十种ＧＩＳ数据文件
格式。
（４）支持ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ／ＰｏｓｔＧＩＳ空间数据库。
（５）支持ＷＭＳ和ＷＦＳ空间数据互操作接口规范。
由于ＱＧＩＳ具有强大的功能和良好的扩展性，目前国内已
有不少科研机构和企事业单位开展基于ＱＧＩＳ的二次开发，在
互联网上也有相当丰富的二次开发教程和相当活跃的讨论组。
４ 开源ＱＧＩＳ软件在电网ＧＩＳ平台建设的应用
（１）ＱＧＩＳ支持ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ／ＰｏｓｔＧＩＳ数据库。ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ
是一个强大的开源的对象－关系数据库管理系统，对大数据
扩展支持表现优异。在其基础上，ＰｏｓｔＧＩＳ遵循ＯｐｅｎＧＩＳ规范，
提供空间信息服务功能，使其成为强大空间数据库。在建设电
网ＧＩＳ平台时，可以采用ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ／ＰｏｓｔＧＩＳ数据库存储管
理电网ＧＩＳ数据。
（２）ＱＧＩＳ可以支持几十种ＧＩＳ数据文件格式，以及
ＳＶＧ、ＣＳＶ等数据文件格式。基于ＱＧＩＳ，可以实现电网ＧＩＳ
平台模型关系管理、图元符号维护、图形显示样式管理等多种
平台支撑应用。例如，通过对ＳＶＧ数据文件格式的支持作为
图元符号维护的一种解决方案。
（３）基于ＱＧＩＳ Ｓｅｒｖｅｒ，开展空间信息服务和典型应用框
架的建设。ＱＧＩＳ支持ＷＭＳ和ＷＦＳ，电网电网资源图形管理
客户端可以通过ＷＦＳ对ＱＧＩＳ Ｓｅｒｖｅｒ数据进行更新，保证服
务端电网ＧＩＳ数据的实时性。
（４）基于ＱＧＩＳ Ｄｅｓｋｔｏｐ，开发电网资源图形管理客户端，
实现输变配低通一体化建模、专题图自动生成和管理以及其他
高级应用。由于ＱＧＩＳ本身已具备强大的ＧＩＳ基础功能，基于
ＱＧＩＳ进行二次开发，可以加快系统研发进度，减少重复研发工
作。此外，ＱＧＩＳ的跨平台运行能力，使得基于其开发的电网
资源图形客户端可以运行在非Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统的工作环境。
结束语：上文我们对使用开源软件ＱＧＩＳ进行电网ＧＩＳ平台
建设，提出了一些有见解性的看法。尽管现阶段采用商用ＧＩＳ
平台建设电网ＧＩＳ平台的解决方案已经趋于成熟和稳定，但
随着电网信息化建设工作的推进，想要不断突破电网ＧＩＳ应
用的发展局限，就必须不断进行探索，相信我国未来的电网
ＧＩＳ平台会更加强大。
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