CN103984997A - 基于gis空间信息的输电工程选址选线方法 - Google Patents

Abstract

一种基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，根据变电站待选区域坐标和线路设计终点对变电站及线路进行一体化优化，所述方法包括以下步骤：1)变电站站址待选区域的网格化；2)变电站站址不可行区域的排除；3)站址地块的线路初始路径自动生成；4)基于GIS的变电站线路初步方案自动排序；5)现场勘查验证优化线路路径；6)统计变电站线路待比较方案；7)技经比较及结果输出。本发明基于GIS空间信息提供一种站址选择与线路路径一体化的优化方法，解决了当前人工选择站址及线路路径的困难，实现了变电站站址自动选择排序、路径自动生成、路径长度、转角个数统计、线路复杂地形判断、技经比较等功能。

Description

基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法

技术领域

本发明涉及变电站选址及线路优化技术领域，具体地说是一种基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法。

背景技术

变电站工程选址和对应线路的路径选择是变电站站内设计与线路详细设计的基础，也决定了变电站及线路的投资建设费用。

已有电网规划与设计中，变电站站址选择属于规划内容，而线路路径选择属于电网设计内容，由于电网规划与设计在工作流程上属于两个前后衔接的流程，其中极少有交叉，故传统的做法是首先确定变电站站址，在变电站选址确定之后再将变电站站址作为线路路径的一个端点进行线路路径设计。这种方法将变电站与线路作为两个独立的设计内容，导致在已经选定的变电站站址基础上，其对应的路径走廊地理条件差，路径设计投资费用增加，整体的经济性并不是最优。有必要将变电站选址与线路路径设计作为一个整体性工作统一起来进行考虑，以便得到整体经济性最优的设计方案。

当前实际工作中，变电站优化选址属于规划阶段的工作，实际站址选择仅根据地图信息在一个较大范围内确定若干个可选的站址，然后经由勘测人员对现场进行勘踏，在有限个可选站址中确定一个最优站址。同样，在输电线路设计中，路径优化首先是由设计人员在室内选线，经过现场踏勘后，重新调整并形成最终路径。也就是说传统变电站可选站址的确定以及线路路径的室内初步设计均是在纸质地图上完成的，由于大部分地图对地形地貌、尤其是地物高程信息的缺失，往往在经由地图选址选线的过程中未能将所有可行的站址和线路路径完全包括，导致最终选择的站址不是最优位置，造成变电站建设、线路投资费用大幅增加，或者致使室内选线并不准确，甚至误差很大。由于缺乏完整的地理信息，在确定变电站站址和进行室内选线的基础上，必须进行现场踏勘，收集站址地形、地物、高程等信息，以及沿线路径的资料，并以此为依据，对站址或路径进行修改或选择。这样造成整个规划与设计过程耗费的时间较长，结果不够理想，难以满足电网建设需求。

精准的变电站选址以及线路路径选择往往需要大量的地理信息资料支撑，且选择范围涵盖较大区域面积，海量的待选区域地理信息显然更适合结合GIS(地理信息系统)，利用计算机处理大量信息，以期得到优选的变电站站址和线路路径，GIS信息的全面应用不但能保证选址的准确性，且能减少勘查人员的工作量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，其通过对变电站及线路进行一体化优化，采用GIS空间信息自动完成变电站站址和线路路径的综合最优。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，其特征是：根据变电站待选区域坐标和线路设计终点对变电站及线路进行一体化优化，所述方法包括以下步骤：

1)变电站站址待选区域的网格化：以规划部门初步确定的站址位置为中心，确定变电站站址待选区域，以待建变电站的占地面积为单位将区域划分为若干方格；

2)变电站站址不可行区域的排除：读取每个方格的站址否决GIS条件，如果有否决条件，则该方格地块判定为变电站站址不可行地块；

3)站址地块的线路初始路径自动生成：将可行的变电站站址作为线路的一个端点，根据预先提供的线路另一确定端点的信息，在确定线路起点与终点的基础上，可基于网格化GIS与Dijkstra算法完成输电线路路径的自动生成，并进行自动生成线路路径长度、转角数量及与已有线路交叉情况的统计数据；

4)基于GIS的变电站线路初步方案自动排序：将每一个变电站待选站址和所对应的一条初始路径形成一个变电站线路方案，通过综合每个方案中的变电站站址GIS信息并结合对应初始路径的统计数据信息，运用层次分析法对变电站线路方案进行自动排序；

5)现场勘查验证优化线路路径：在变电站线路方案自动排序的基础上，挑选排名最高的若干个变电站线路方案，通过站址及初始路径沿线现场勘查和勘测信息进行验证、优化线路路径；

6)统计变电站线路待比较方案：统计所有验证、优化后的变电站线路方案，得到待比较的变电站线路方案集合；

7)技经比较及结果输出：现场勘查勘测之后，可以计算得到每个方案的站址地块及对应优化路径的直接费用，对于与GIS相关的不易量化的部分指标，建立相关费用与总建设费用的比例系数，给出地块及对应路径间接费用换算系数，通过计算直接费用与间接费用的和，比较地块及对应线路总体的经济性，费用最小的地块及对应优化路径作为推荐的变电站站址和线路路径输出。

进一步地，所述站址否决GIS条件包括河流、山川、不可拆迁建筑物、地下光缆管道及地下文物矿藏等地理面貌。

进一步地，运用层次分析法对变电站线路方案进行自动排序的条件包括：进站道路建设、工程地质、施工条件等变电站工程建设条件，进出线路长度、进出线路转角数量、进出线路与其他线路的交叉情况等线路影响条件，通信影响、民房情况、临近设施影响等周边影响因素，水文条件、水文地质情况、站区排水情况等水文情况，以及其他地形地貌因素。

进一步地，在现场勘查验证优化线路路径过程中，结合沿线地下矿藏及文物信息、地质条件、复杂地形卫片、城市规划要求以及现场勘测的沿线地面高程数据结果，进一步剔除不可行的变电电线路方案、或对各初始路径进行优化修改，得到优化路径。

进一步地，所述基于网格化GIS与Dijkstra算法完成输电线路路径的自动生成过程包括以下步骤：

1)将路径的起点与终点分别标记为s和e；

2)将路径起点s设为T节点；

3)将T节点标记为“永久”，并更新连通节点的状态记录；

4)识别与s连通且综合权重最小的临时节点，将其设置为T节点，直至T节点为终点e为止，否则继续更新连通节点的状态记录；

5)根据各节点连通关系与状态记录表中的信息，从终点e开始记录其前序节点，直至记录到起点s；

6)根据上一步的记录结果，可形成起点s到终点e的初始路径。

进一步地，本发明所述的方法还包括复杂地形的判别步骤：调用复杂地形处的卫片查看该处地形条件，并通过结合实地现场勘查结果与卫片信息，可对线路路径进行优化。

本发明的有益效果是：本发明基于GIS空间信息提供了一种站址选择与线路路径一体化的优化方法，解决了当前人工选择站址及线路路径的困难，它将实际地形地貌信息、地物及高程信息、现有电力网络信息等与GIS空间信息相结合，通过建立于GIS信息之上的变电站站址优化选择方法和线路路径优化方法，实现了变电站站址自动选择排序、路径自动生成、路径长度、转角个数统计、线路复杂地形判断、技经比较等功能。

本发明具有以下特点：

1、本发明所述方法将电网规划与设计有机地结合于一体，通过融合规划阶段的变电站选址工作和设计阶段的线路路径优化工作，并对该一体化工作进行综合评价和比较，得到最优的电网规划设计结果。

2、本发明所述方法中变电站站址选择和线路设计中的相关信息均基于统一的GIS系统之上，通过加载影响变电站地址选择及线路路径生成的地理及空间信息，同时完成变电站选址和线路设计工作。

3、变电站及线路方案比较使用层次分析法，以对影响变电站线路初始方案的各类不同因素设置权重的方式建立不同量纲之间的统一度量。权重系数经多名设计专家和专业人员通过实践得出，能够反映实际各因素对方案的影响程度。本发明所述方法将变电站设计专家和专业人员的选站选线经验值量化，获得全面有效的评价体系。

4、线路路径生成后，可通过人工勘测，补充GIS所不能包含的其他信息，利于更好的判别沿路径的地形复杂性，方便设计人员调取该区段的卫片，线路设计人员可依据GIS信息、勘测信息、卫片信息对路径进行人工修正，形成优化路径。

5、线路优化路径生成后，可根据GIS地理及电网网架信息，完成线路长度、转角个数、与已有线路以及待建线路的交叉情况等的统计数据。

6、现场勘测更有效率。进行现场勘测的地块和初始路径均为地理信息上可行，通过勘测信息补充GIS信息中无法包含的地下矿产、地质结构、地块内各勘测点的地面高程、可能产生的拆迁或补偿等信息，结合勘察结果尽心验证优化变电站线路方案。本发明所述方法提高了现场勘查的效率，也避免了勘查后地块不可用的情况。

7、通过技经比较确定最终结果。本发明所述方法将变电站选址与线路路径生成作为一个整体考虑，每一站址和对应的一条线路路径综合形成一个具体的变电站线路选址选线方案，通过技经分析比较多方案综合费用，在技术上可行的基础上选取综合费用最低的方案，避免了单独进行站址选择或线路路径设计可能造成的局部最优情况，选择过程更加科学严谨。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明采用Dijkstra算法自动生成线路路径的方法流程图；

图3为本发明影响输电线路建设难度大小的环境因素递阶层次模型；

图4为本发明的路径区域选择示意图；

图5为本发明的网格标号示意图；

图6为本发明的网格连通示意图；

图7为本发明的转角个数统计示意图；

图8为本发明的初始路径优化示意图；

图9为本发明的复杂地形判断示意图。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，本发明的一种基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，它根据变电站待选区域坐标和线路设计终点对变电站及线路进行一体化优化，包括以下步骤。

1)变电站站址待选区域的网格化：以规划部门初步确定的站址位置为中心，确定变电站站址待选区域(输入区域边界点坐标)，以待建变电站的占地面积为单位将区域划分为若干方格。

2)变电站站址不可行区域的排除：读取每个方格的站址否决GIS条件，如果有否决条件，则该方格地块判定为变电站站址不可行地块；所述站址否决GIS条件包括河流、山川、不可拆迁建筑物、地下光缆管道及地下文物矿藏等地理面貌。

3)站址地块的线路初始路径自动生成：将可行的变电站站址作为线路的一个端点，根据预先提供的线路另一确定端点的信息，在确定线路起点与终点的基础上，可基于网格化GIS与Dijkstra算法完成输电线路路径的自动生成，并进行自动生成线路路径长度、转角数量及与已有线路交叉情况的统计数据。

4)基于GIS的变电站线路初步方案自动排序：将每一个变电站待选站址和所对应的一条初始路径形成一个变电站线路方案，通过综合每个方案中的变电站站址GIS信息并结合对应初始路径的统计数据信息，运用层次分析法对变电站线路方案进行自动排序；运用层次分析法对变电站线路方案进行自动排序的条件包括：变电站工程建设条件(进站道路建设、工程地质、施工条件)，线路影响(进出线路长度、进出线路转角数量、进出线路与其他线路的交叉情况)，对周边的影响(通信影响、民房情况、临近设施影响)，水文情况(水文条件、水文地质情况、站区排水情况)，以及其他因素(地形地貌)。

5)现场勘查验证优化线路路径：在变电站线路方案自动排序的基础上，挑选排名最高的若干个变电站线路方案，通过站址及初始路径沿线现场勘查和勘测信息进行验证、优化线路路径；在现场勘查验证优化线路路径过程中，结合沿线地下矿藏及文物信息、地质条件、复杂地形卫片、城市规划要求以及现场勘测的沿线地面高程数据结果，进一步剔除不可行的变电电线路方案、或对各初始路径进行优化修改，得到优化路径。

6)统计变电站线路待比较方案：统计所有验证、优化后的变电站线路方案，得到待比较的变电站线路方案集合。

7)技经比较及结果输出：现场勘查勘测之后，可以计算得到每个方案的站址地块及对应优化路径的直接费用，对于与GIS相关的不易量化的部分指标，建立相关费用与总建设费用的比例系数，给出地块及对应路径间接费用换算系数，通过计算直接费用与间接费用的和，比较地块及对应线路总体的经济性，费用最小的地块及对应优化路径作为推荐的变电站站址和线路路径输出。

进一步地，选址选线方法还包括复杂地形的判别步骤：调用复杂地形处的卫片查看该处地形条件，并通过结合实地现场勘查结果与卫片信息，可对线路路径进行优化。

本发明通过建立GIS空间信息集合，涵盖变电站选址及输电线路路径选择所需的全部信息。变电站选址及线路路径选择所需GIS信息既有重叠又不完全相同，因此，表1给出了详细GIS空间信息以及用途：

表1：GIS空间信息及用途表

GIS空间信息	用途
		平地	线路路径评价、变电站可行区域
河网湖泊	线路路径评价、变电站不可行区域
		泥沼	线路路径评价、变电站不可行区域
山区	线路路径评价、变电站不可行区域
		公路(进站道路)	线路路径评价、变电站评价
铁路	线路路径评价、变电站不可行区域
		电力线路	线路路径评价、变电站评价
通信线路(通信影响)	线路路径评价、变电站评价

居民区(民房情况)	线路路径评价、变电站不可行区域
		工矿区	线路路径评价、变电站不可行区域
林地	线路路径评价、变电站评价
		重要区域(临近设施影响)	线路路径评价、变电站评价
一类道路	线路路径评价
		二类道路	线路路径评价
水文条件	变电站评价
		水文地质	变电站评价
站区排水	变电站评价
		工程地质	变电站评价
施工条件	变电站评价

影响变电站站址及输电线路路径的环境因素较多，为方便研究本发明所述方法将变电站站址GIS信息划分为四大类：工程建设、周边影响、水文情况和其他因素。其中，工程建设包括进站道路、工程地质、施工条件；周边影响包括通信影响、民房情况、临近设施影响；水文情况包括水文条件、水文地质情况、站区排水情况；其他因素包括地形地貌。将输电线路路径选择GIS信息划分为四大类：地形地貌、交叉跨越、用地类型、运输条件。其中，地形地貌包括平地、河网湖泊、泥沼、山区；交叉跨越包括公路、铁路、电力线路、通信线路；用地类型包括居民区、工矿区、林地、重要区域(如航空、军事、景区、重冰区等)；运输条件可分为一类道路(县级以上等级公路)和二类道路(乡村道路)。

如图2所示，本发明所述基于网格化GIS与Dijkstra算法完成输电线路路径的自动生成过程包括以下步骤：

1)将路径的起点与终点分别标记为s和e；

2)将路径起点s设为T节点；

3)将T节点标记为“永久”，并更新连通节点的状态记录；

4)识别与s连通且综合权重最小的临时节点，将其设置为T节点，直至T节点为终点e为止，否则继续更新连通节点的状态记录；

5)根据各节点连通关系与状态记录表中的信息，从终点e开始记录其前序节点，直至记录到起点s；

6)根据上一步的记录结果，可形成起点s到终点e的初始路径。

下面对本发明所述线路初始路径自动生成过程进行详细阐述。

(1)影响因素的处理

以环境因素对输电线路建设难度大小为目标建立如图3所示的递阶层次模型。按照区间层次分析法计算，可得到各影响因素的权重系数，见表2。

表2：各指标对目标层的权重系数

对每个单元格按上述表格的方法，将影响因素进行量化，形成单元格权重w。

(2)确定线路起点与终点

由变电站设计人员提供变电站站址(变电站中心点位置)作为路径的起点，并能够在GIS地图进行显示；同时根据系统接入方案确定线路路径的终点，或者可根据工程需要提供路径必经点位置。

(3)路径设计区域选择与处理

测量起点与终点的直线距离(单位km，下同)，以东西方向和南北方向做直角三角形。求出此三角形的东西边与南北边的距离。将这两个距离分别加2，并向上取整数，可得到此区域范围，以选定规格正方形(1000m或500m为边长)划分路径区域，形成网格图，如图4所示。

(4)网格编号与连通

以起点所在侧为编号起始位置。例如将某区域按5×9网格划分，按照图5所示方式进行编号。对于m×n网格，则第i个网格的连通方式如图6所示

(5)线路转角数量与单位长度统计

为便于对路径进行优选，在路径权值的基础上，需要同时考虑转角数量的影响。因此，需要按一定方法统计线路转角数量与单元格之间的单位长度。

转角数量统计方法如图7所示。假设m×n网格为例。对于i号顶点，画出所有指向i号顶点和i号顶点指向的方向路径，并标出二者之间的号数差值，如上图所示。规定：当i号顶点的前一个顶点到i号顶点的号数差值，与i号顶点指向的下一个顶点的号数差值，二者相等，则路径通过i顶点时未出现转角；若二者不相等，则出现转角，转角个数加1。例如，若i号顶点的前一个顶点为i-m，后一个顶点为i+m+1，因为二者号数差值分别为m和m+1，故该路径在i顶点出现转角。

单位长度统计的方法是：若二者号数差值为-1，1或者m时，则单位长度为1；否则为

(6)Dijkstra算法应用

根据Dijkstra算法的原理，首先应确定路径的起点和终点，并按前述方法建立网格的连通方式；同时，将各网格计算的权重系数作为网格之间联络的权重。Dijkstra算法以此系数作为搜寻初始路径的依据。流程图见附图2。

在路径设计中，不仅考虑线路权重，而且需要考虑路径的转角数目较少、长度较短，以此降低线路造价。因此，需要计算合理的路径综合权重，来完成初始路径的选择。

可采用如下路径综合权重计算方式：

f＝w+f₁l+f₂n

式中，f——单元路径综合权重；

w——单元格权重；

l——路径长度，m；

n——线路转角个数。

(7)初始路径优化

如图8所示，初始路径生成后，需要继续进行优化，尤其是在转角处。在转角处，要完成路径优化。优化方法是：在转角处，分别连接转角前后各点，取其中长度最长且未与不可穿越区交叉的一条代替原有转角路径。在完成初始路径优化后，将路径从起点到终点经过的各点依此连接并作标记。

(8)复杂地形判别

在确定变电站站址与线路初步方案并明确各方案排名后，一方面需要对变电站站址及线路沿线情况进行勘查，另一方面需要对线路路径所经地形复杂程度进行判断，以便方便调用复杂地形处的卫片(利用卫星遥感监测等技术手段制作的叠加监测信息及有关要素后形成的专题影像图片，简称卫片)，供线路设计人员方便查看该处地形条件。通过结合实地勘查结果与卫片信息，可对线路路径进行人工干预，针对不同方案可形成不同的优化路径。

复杂地形的判断条件如下(满足其中任意一个即判断为复杂地形)：

1)以单元网格为基础，统计正方形网格的中心点和四个顶点的高程，取其最大值与最小值，并计算二者距离。

以图9所示为例，统计五个点的高程，取最大值和最小值分别为h_max、h_min，同时计算这两个点之间的距离s，利用下式进行比较。

$a=\frac{h_{\max }-h_{\min }}{s}$

如果a>0.5773，则判断为复杂地形。

2)以单元网格为基础，若此方格内湖泊、河网的面积比例超高50％，则判定为复杂定性。

3)以单元网格为基础，若此方格内同时有河流、林地、山地等地形，则判定该网格为复杂地形。

(9)转角数量、线路长度及交叉跨越统计

转角数量统计方法：依次计算路径各点与其前后相邻点的标号差值，若二者不相等，则为一个转角，并作标记；否则，该点处不是转角。

线路长度统计方法：在完成转角数量统计的基础上，依次计算各转角之间的距离，并作累加，同时结合GIS地图的比例完成实际线路长度的统计。

交叉跨越统计方法：在初始路径优化完成后，可沿路径遍历，将各交叉跨越物进行统计。统计内容应包括林木砍伐数量、拆迁民房或果园数量、跨越公路次数、跨越铁路次数、跨越已有输电线路次数。

3.变电站线路方案自动排序

表3给出了基于GIS空间信息的变电站线路方案自动排序权重系数。首行为准则层权重系数，对角线权重为对应每个准则层元素的指标层权重系数，右侧为评价指标总权重。一致性检验结果表明，所有判断矩阵均可接受。

表3：基于GIS的变电站线路方案自动排序权重系数表

从待选方案GIS中读出评价指标信息，并对信息进行相关处理，具体处理方式如表4所示：

表4：变电站线路方案GIS信息处理方式表

将处理后的GIS信息与评价指标总权重相乘，得到方案评价得分，按得分从高到低将方案排序，专家按排序结果选择若干方案进行现场考察，同时勘测人员对专家选定的方案进行实地勘测，返回现场考察和勘测信息。

4.技经分析及最终结果输出

对每一个经过现场勘查的线路优化路径与对应的变电站站址方案进行总体经济性评价，选择费用最低的方案作为推荐站址及优化路径输出。其中基于GIS信息的不易量化的费用影响因素，可考虑通过专家打分给出平均费用系数，作为计算的依据。

4.1变电站站址费用计算

变电站站址费用包括直接费用与间接费用，直接费用是通过现场勘查后可直接得到的费用，包含进站道路、土石方费用、拆迁补偿等；间接费用是不易量化的与地理信息相关的指标在工程建设过程中产生的费用，包含工程地质、施工条件、地基处理等。

对于间接费用，采取专家打分给出平均费用系数，以变电站单位容量建设费用作为基准得出费用数值。下面以“工程地质”指标费用为例进行说明：

设变电站单位容量建设费用为c万元/MW，待建变电站容量为P MW。n位专家认为地块i“工程地质”指标产生的费用比例分别为a_i11％、a_i12％、…、a_i1n％，取平均值，则地块i“工程地质”指标产生的费用比例为地块i“工程地质”指标在变电站建设中产生的费用F_i1＝a_i1％cP。

按相同方法给出其他指标的间接费用比例，得到变电站站址费用总体情况如表5所示：

表5：变电站站址i费用总体情况表

地块指标	直接费用	间接费用比例
			进站道路	Si1
土石方	Si2
			拆迁补偿	Si3
工程地质		ai1％
			施工条件		ai2％
地基处理		ai3％
			线路长度		...
转角数量		...
			交叉数量		...
通信影响		...
			民房情况		...
临近设施		...
			水文条件		...
水文地质		...
			站区排水		...
水源		...
			地形地貌		...
站址环境		ai15％

由上表数据可以得出，对待选地块i，变电站费用的总和为：

$F_i=\underset{j=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{\mathrm{ij}}+\mathrm{cP}\×\underset{k=1}{\overset{15}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ik}}\%$

4.2线路路径费用计算

线路路径费用主要内容包括线路长度引起的导地线费用、转角数量引起的转角塔费用、交叉跨越引起费用等。

其中，线路长度引起的费用可直接按导地线单位造价求得。转角数量与交叉跨越费用需要按间接费用考虑。

表6：输电线路路径j费用总体情况表

地块指标

直接费用

间接费用比例

线路长度	Sj
			拆迁民房或果园		aj1％
林木砍伐		aj2％
			跨越公路		aj3％
跨越铁路		aj4％
			跨越输电线路		aj5％

设线路单位长度造价为s万元/km，待建线路长度为L km，则由表6数据可以得出，对于线路路径，其费用总和为：

$F_j=S_j+\mathrm{sL}\×\underset{k=1}{\overset{5}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{jk}}\%$

4.3变电线路综合技经比较

综合上述计算结果，变电站i与对应线路j的组合费用为：

F_ij＝F_i+F_j

比较所有经现场勘查的变电站与线路费用组合，费用最低的组合作为最优站址及优化路径输出。

本发明能够在待选区域内选出建站最佳位置及线路优化路径，并且考虑GIS信息和现场勘查信息，进行多指标综合评价与技经比较，选址选线结果科学合理。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，其特征是：根据变电站待选区域坐标和线路设计终点对变电站及线路进行一体化优化，所述方法包括以下步骤：

1)变电站站址待选区域的网格化：以规划部门初步确定的站址位置为中心，确定变电站站址待选区域，以待建变电站的占地面积为单位将区域划分为若干方格；

2)变电站站址不可行区域的排除：读取每个方格的站址否决GIS条件，如果有否决条件，则该方格地块判定为变电站站址不可行地块；

3)站址地块的线路初始路径自动生成：将可行的变电站站址作为线路的一个端点，根据预先提供的线路另一确定端点的信息，在确定线路起点与终点的基础上，可基于网格化GIS与Dijkstra算法完成输电线路路径的自动生成，并进行自动生成线路路径长度、转角数量及与已有线路交叉情况的统计数据；

4)基于GIS的变电站线路初步方案自动排序：将每一个变电站待选站址和所对应的一条初始路径形成一个变电站线路方案，通过综合每个方案中的变电站站址GIS信息并结合对应初始路径的统计数据信息，运用层次分析法对变电站线路方案进行自动排序；

5)现场勘查验证优化线路路径：在变电站线路方案自动排序的基础上，挑选排名最高的若干个变电站线路方案，通过站址及初始路径沿线现场勘查和勘测信息进行验证、优化线路路径；

6)统计变电站线路待比较方案：统计所有验证、优化后的变电站线路方案，得到待比较的变电站线路方案集合；

7)技经比较及结果输出：现场勘查勘测之后，可以计算得到每个方案的站址地块及对应优化路径的直接费用，对于与GIS相关的不易量化的部分指标，建立相关费用与总建设费用的比例系数，给出地块及对应路径间接费用换算系数，通过计算直接费用与间接费用的和，比较地块及对应线路总体的经济性，费用最小的地块及对应优化路径作为推荐的变电站站址和线路路径输出。

2.根据权利要求1所述的基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，其特征是：所述站址否决GIS条件包括河流、山川、不可拆迁建筑物、地下光缆管道及地下文物矿藏等地理面貌。

3.根据权利要求1所述的基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，其特征是：运用层次分析法对变电站线路方案进行自动排序的条件包括：进站道路建设、工程地质、施工条件等变电站工程建设条件，进出线路长度、进出线路转角数量、进出线路与其他线路的交叉情况等线路影响条件，通信影响、民房情况、临近设施影响等周边影响因素，水文条件、水文地质情况、站区排水情况等水文情况，以及其他地形地貌因素。

4.根据权利要求1所述的基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，其特征是：在现场勘查验证优化线路路径过程中，结合沿线地下矿藏及文物信息、地质条件、复杂地形卫片、城市规划要求以及现场勘测的沿线地面高程数据结果，进一步剔除不可行的变电电线路方案、或对各初始路径进行优化修改，得到优化路径。

5.根据权利要求1所述的基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，其特征是：所述基于网格化GIS与Dijkstra算法完成输电线路路径的自动生成过程包括以下步骤：

1)将路径的起点与终点分别标记为s和e；

2)将路径起点s设为T节点；

3)将T节点标记为“永久”，并更新连通节点的状态记录；

4)识别与s连通且综合权重最小的临时节点，将其设置为T节点，直至T节点为终点e为止，否则继续更新连通节点的状态记录；

5)根据各节点连通关系与状态记录表中的信息，从终点e开始记录其前序节点，直至记录到起点s；

6)根据上一步的记录结果，可形成起点s到终点e的初始路径。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于GIS空间信息的输电工程选址选线方法，其特征是：还包括复杂地形的判别步骤：调用复杂地形处的卫片查看该处地形条件，并通过结合实地现场勘查结果与卫片信息，可对线路路径进行优化。