CN106570789A - 一种基于gis系统的电网规划生态敏感区识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法，包括如下步骤：1）采集基础数据，所述基础数据包括遥感图像数据、生态敏感区数据、土地利用数据、行政界线、水系数据、电网数据、道路数据以及房屋数据；2）通过数据格式转换将CAD格式的电网规划数据导入至GIS系统中，并对所述CAD格式电网规划数据进行处理；3）根据GIS中已有线路和规划线路数据或基础数据提供数据管理和查询；4）制定环境影响评价指标类型和指标值；5）根据步骤4）中的评价指标类型和指标值，对线路数据和对应的基础地理信息数据图层过GIS自带功能进行缓冲区分析，将每个图层的叠加分析结果利用GIS中的出图模块，生成出专题图。对海量的地理空间数据进行处理、分析和建模，提高了数据处理效率，减少工作量，缩短了设计周期。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，是一种基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法。
背景技术
在高压电网规划的实施过程中，各电压等级变电站、输电线路的建设，不可避免的需要占用土地、输电线路走廊资源。随着城市建设的不断加速和环境保护力度的日益加强，电网设计过程与生态敏感区保护的矛盾日益凸显。如何利用现代化手段解决这一矛盾，是电网建设环境影响评价研究的一个重要方面。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供了一种基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法，具体由以下方案实现：
所述基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法，包括如下步骤：
1）采集基础数据，所述基础数据包括遥感图像数据、生态敏感区数据、土地利用数据、行政界线、水系数据、电网数据、道路数据以及房屋数据；
2）通过数据格式转换将CAD格式的电网规划数据导入至GIS系统中，并对所述CAD格式电网规划数据进行处理；
3）根据GIS中已有线路和规划线路数据或基础数据提供数据管理和查询；
4）制定环境影响评价指标类型和指标值；
5）根据步骤4）中的评价指标类型和指标值，对线路数据和对应的基础地理信息数据图层过GIS自带功能进行缓冲区分析，将每个图层的叠加分析结果利用GIS中的出图模块，生成出专题图。
所述基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法的进一步设计在于，所述步骤2）中所述CAD格式电网规划数据由ArcGIS软件进行处理，通过对CAD数据进行分层处理，将电网规划数据的图元处理成GIS系统支持的以点、线、面为对象并且包括空间拓扑关系的空间数据。
所述基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法的进一步设计在于，所述电网规划数据包括线路杆塔设置参数、线路走向参数以及电压级别参数。
所述基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法的进一步设计在于，所述步骤2）中对所述CAD格式电网规划数据进行处理包括：
投影：将导入到GIS系统中的数据根据目前已有的研究区域的所述基础数据进行投影转换；
配准：在ArcMap环境下通过Georeferencing工具实现ArcGIS的栅格图像的一次多项式拟合、二次多项式拟合、三次多项式拟合、Adjust以及Spline共五种方式的坐标转换。
所述基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法的进一步设计在于，所述步骤3）中的数据查询包括：
电网数据查询：将导入到系统的规划结果结合系统中已有的电网数据同时在同一窗口中叠加显示，根据经纬度、电网要素名称、线路属性等对已有线路数据和规划线路进行查询，所述；
基础数据查询：对于系统中集成的其他基础数据，包括水系数据、行政区域数据、房屋数据以及土地利用数据，提供根据属性和位置的查询功能。
所述基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法的进一步设计在于，所述步骤4）中，所述环境影响评价指标类型包括工频电场指标、工频磁场指标、噪声指标以及生态指标；
环境影响评价指标值依据电网建设工程环境影响评价标准设定，所述电网建设工程环境影响评价标准包括：针对工频电场与工频磁场的《电磁环境控制限值》GB8702-2014、针对环境噪声的《声环境质量标准》GB3096-2008、针对施工噪声的《建筑施工场界噪声限值》GB12523-2011以及针对厂界噪声《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008。
本发明的有益效果为：
（1）将GIS理论深入利用到电网设计环境影响评价的过程中，对海量的地理空间数据进行处理、分析和建模，提高了数据处理效率，减少工作量，缩短了设计周期。
（2）利用动态缓冲区分析的空间数据分析方法，利用计算机对空间数据进行实时的分析，提高了线路规划的准确性和处理效率。
附图说明
图1为基础数据准备示意图。
图2为CAD数据示意图。
图3为CAD导入到GIS系统中并校正（符号1标识的线路）的示意图。
图4为确定分析指标的示意图。
图5 为确定分析指标的示意图。
图6 为生态敏感区分析专题图。
图7为房屋分析专题图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
本实施例以江苏某地电网线路规划为例，搜集研究区域的房屋数据、水系数据、交通数据、生态敏感区数据和已有电网数据，将所有数据都转换为GIS数据，在系统中叠加显示。将规划数据经由CAD数据转换为GIS数据，导入到系统中，通过和不同图层分别进行缓冲区分析，生成不同专题图，给出评价结果，具体处理步骤如下：
1) 采集基础数据，基础数据具体包括：
遥感图像，遥感图像使用的是由江苏省天地图提供的0.5米分辨率的高精度遥感影像，覆盖完整研究区域。数据采用切片形式发布，可以提升加载效率，加快显示速度。
生态敏感区数据，生态敏感区数据按照《江苏省生态红线区域保护规划》制作，包括了江苏省内12类569个生态功能保护区，根据保护区中保护物种的不同和珍惜程度，分为一级及二级管控区，不同类型间的保护指标有区别。
土地利用数据，土地利用数据由测绘部门提供，按照不同土地利用类型，进行矢量化，对于不同的土地利用类型划定不同的评价指标。
行政界线、水系数据，行政界线数据采用国家1:25万比例尺数字式地图，用于在遥感图像上进行各级行政界线切割，水系数据由测绘部门提供，用于分析规划线路和水系之间的互相影响。
房屋数据，房屋数据图层中的数据由测绘部门提供，对每个房屋都作为单独的斑块存在，将数据集成到系统中，与其他数据同时叠加展示。
电网数据，将整个江苏省目前已有的110kV、220kV和500kV的线路及拐点以及变电站数据，通过目前已有的电网智能运行管理系统，将电网资料，通过空间信息处理，转化为在GIS系统中可展示的图层数据，并且和其他地理数据叠加显示。
道路数据，道路数据包括城市间及城市内部的交通道路数据，线路设计时应当对道路影响考虑在内。道路数据也加入到系统展示界面中，最终将各种数据导入到系统中，效果如附图1所示。
2) 导入CAD格式电网规划数据,并对导入之后的数据进行处理（包括投影、配准、校正）。
本次使用的规划数据是500KV廻津线，数据是CAD格式，如附图2所示。将CAD图形通过ArcGIS软件处理，对CAD数据进行分层处理，将CAD数据的图元处理成GIS系统支持的以点、线、面为对象并且包括空间拓扑关系的空间数据。通过数据格式转换，将规划部门的规划数据，包括线路杆塔设置、线路走向、设计电压级别等属性导入到GIS系统中。
处理过程包括；a）将导入到系统中的数据根据目前已有的研究区域的房屋数据、水系数据、生态敏感区数据等数据的投影进行投影转换。
b）ArcGIS的栅格图像配准是在ArcMap环境下通过Georeferencing工具来完成的。它提供五种坐标转换方式，分别是一次多项式拟合、二次多项式拟合、三次多项式拟合，Adjust和Spline。不同的拟合方式需要的控制点数目不同，一次多项式拟合至少要3个非线性相关的控制点，二次多项式至少需要6个，而三次多项式至少需要10个。高于三次的转换方式很少被用到，因为多项式次数越高，图像的变形就越复杂，所需的控制点数量越多，进而需要处理更长的时间。一般选择二次多项式拟合，选择六个以上的控制点进行配准。
将导入到系统中的图形进行投影定义和图形配准，如图3所示，得到的结果可以在GIS系统中与遥感数据和已有的电网数据很好地叠合。
3) 系统中空间和属性信息的管理和查询
电网数据查询：
将导入到系统的规划结果结合系统中已有的电网数据同时在同一窗口中叠加显示，用直观的方式显示规划线路和目前已有电网的相互关系。并且GIS系统提供查询功能，可以根据经纬度、电网要素名称、线路属性等对已有线路和规划线路进行查询。
基础数据查询：
对于系统中集成的其他基础数据，包括水系数据、行政区域数据、房屋数据、土地利用数据等，提供根据属性和位置进行查询的功能。可以根据兴趣点经纬度坐标，将区域内的各类数据都进行提取和展示。
4) 确定环境影响评价指标类型和指标值
电网建设工程环境影响评价的评价内容包括以下各种：
①工频电场、工频磁场
送电线路走廊两侧30m带状区域范围；变电站边界外50m范围内区域。
②噪声
送电线路走廊两侧30m带状区域；变电站围墙外四周200m内区域。
③生态
根据国家环境保护局发布的《环境影响评价技术导则-生态影响》（HJ19-2011）对生态评价范围的规定。
电网建设工程环境影响评价的具体指标确定依据是电网建设工程环境影响评价标准，具体如下所述。
①《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）推荐值；
②境噪声执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）中1类（沿线乡村居住区）和2类（变电站站址）；
③施工期噪声执行《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-2011）；
④变电站边界噪声均执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中2类。
各指标的参考限值如下表所示：
5) 综合分析
根据步骤4）中确定的评价指标，500KV线路对房屋的影响范围是30m，对于生态敏感区的影响范围是300m，如附图4和附图5所示。对每条设计线路都进行综合分析，按照步骤5中确定的影响范围指标，对线路数据和对应的基础地理信息数据图层进行缓冲区分析，包括房屋图层和生态敏感区图层，将每个图层的叠加分析结果利用系统中提供的出图模块，生成出专题图。附图6为生态敏感区分析专题图，附图7为房屋分析专题图。生成出的专题图即可以作为对应设计线路的环境影响评价的专题评价图。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法，其特征在于包括如下步骤：
1）采集基础数据，所述基础数据包括遥感图像数据、生态敏感区数据、土地利用数据、行政界线、水系数据、电网数据、道路数据以及房屋数据；
2）通过数据格式转换将CAD格式的电网规划数据导入至GIS系统中，并对所述CAD格式电网规划数据进行处理；
3）根据GIS中已有线路和规划线路数据或基础数据提供数据管理和查询；
4）制定环境影响评价指标类型和指标值；
5）根据步骤4）中的评价指标类型和指标值，对线路数据和对应的基础地理信息数据图层过GIS自带功能进行缓冲区分析，将每个图层的叠加分析结果利用GIS中的出图模块，生成出专题图。
2.根据权利要求1的基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法，其特征在于所述步骤2）中所述CAD格式电网规划数据由ArcGIS软件进行处理，通过对CAD数据进行分层处理，将电网规划数据的图元处理成GIS系统支持的以点、线、面为对象并且包括空间拓扑关系的空间数据。
3.根据权利要求1所述的基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法，其特征在于所述电网规划数据包括线路杆塔设置参数、线路走向参数以及电压级别参数。
4.根据权利要求1所述的基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法，其特征在于所述步骤2）中对所述CAD格式电网规划数据进行处理包括：
投影：将导入到GIS系统中的数据根据目前已有的研究区域的所述基础数据进行投影转换；
配准：在ArcMap环境下通过Georeferencing工具实现ArcGIS的栅格图像的一次多项式拟合、二次多项式拟合、三次多项式拟合、Adjust以及Spline共五种方式的坐标转换。
5.根据权利要求1所述的基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法，其特征在于所述步骤3）中的数据查询包括：
电网数据查询：将导入到系统的规划结果结合系统中已有的电网数据同时在同一窗口中叠加显示，根据经纬度、电网要素名称、线路属性等对已有线路数据和规划线路进行查询，所述；
基础数据查询：对于系统中集成的其他基础数据，包括水系数据、行政区域数据、房屋数据以及土地利用数据，提供根据属性和位置的查询功能。
6.根据权利要求1所述的基于GIS系统的电网规划生态敏感区识别方法，其特征在于所述步骤4）中，所述环境影响评价指标类型包括工频电场指标、工频磁场指标、噪声指标以及生态指标；
环境影响评价指标值依据电网建设工程环境影响评价标准设定，所述电网建设工程环境影响评价标准包括：针对工频电场与工频磁场的《电磁环境控制限值》GB8702-2014、针对环境噪声的《声环境质量标准》GB3096-2008、针对施工噪声的《建筑施工场界噪声限值》GB12523-2011以及针对厂界噪声《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170419 |