CN112835997A - 一种基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法，基于GeoSOT网格对电网巡检空间进行网格编码；识别电网巡检空间的空间要素的空间数据类型，确定网格编码的类别码；根据空间数据类型确定空间要素的网格层级，根据空间要素的经纬度确定在其网格层级的网格编码的空间编码；获取空间要素的时间点，根据时间点确定网格编码的时间编码；根据空间要素的状态确定网格编码的状态码；组合电网巡检空间的网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码得到电网巡检空间的网格编码。能够实现无人机巡检电网巡检空间的空间数据类型的统一表述，为智能电力巡检提供更加准确、快速的决策，实现智能电力巡检的自主化、智能化、数字化。

Description

一种基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法
技术领域
本发明属于基于地球空间信息剖分组织的无人机巡检技术领域，具体涉及一种基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法。
背景技术
电力巡检作为电网日常维护中必不可缺的重要任务，但是我国输电线路覆盖区域广，穿越区域地形复杂，自然环境恶劣，从而增加了输电线路运维管理的难度。随着电力经济的迅速发展，越来越多的野外电网作业都采用了无人机电力巡检设备。然而，现阶段的无人机巡检还是依靠经验或向导等原始手段来理解复杂地面环境，进行低效率的人工导航或检查，严重影响了电网规划、建设和维护的效率。因此，亟需实现电力巡检无人机的智能巡检。
无人机的电网空间智能巡检主要存在两个难点，巡检空间环境复杂以及现有的空间目标计算方式复杂。巡检空间环境复杂主要指民用无人机运行空间中数据种类多，包括各种航迹数据、场数据、空中静态数据、空中动态数据等；空中动态目标难以管理，尤其受到各类风力、光照、磁场、人为控制等不确定因素的影响，高速运动的物体对空间计算的速度提出了更高的要求。现有空间目标计算方式复杂主要指大多数的空间目标相对位置计算需进行空间实体两两比对，或需要列复杂的曲线方程进行求解；其次，各个动态目标之间都需要进行计算，随着动态目标数量的增长，计算次数将呈指数型增长；最后对于无人机这种高动态目标，需要保持每时每刻的计算，计算频率要求十分高，计算代价很大。
除此之外，还存在着以下的几个问题，配件台账编码、保养和无出库等缺乏完善的管理。无人机的飞行分析和故障管理等都需要专业人员对其进行智能化的管理，而且在运行的时候，要将采集到的数据、速度和时间等都详细地记录下来。但是这一般是以人工记录为主，这种方式存在着一定的缺陷性，无法保障数据录入的准确性。如若数据过多，没有统一的管理，这不利于检索和分析，也无法真正发挥出数据的驱动作用。
在现有的研究方法中，针对以上问题，常采用多种数据源结合进行识别的方式进行检测，同时采用“人工示教+航迹复现”方式进行导航，这种方式采用的数据体量大，没有解决数据组织管理问题，同时每条线路,甚至每基杆塔都要进行预先的飞行轨迹设定，无法适应检测目标或周围环境随时间发生的改变，同时对于定位精度要求高。在编码方面，多采用频射标签和二维码标签作为载体来进行不同电网资产要素的分类，适用于采购、安装等阶段作为唯一编码，但是编码资产管理只有采购公司、类型与产品ID等信息，在巡检过程中没有地理位置、不便于动态巡检中使用。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法，能够实现无人机巡检电网巡检空间的空间数据类型的统一表述，为智能电力巡检提供更加准确、快速的决策，实现智能电力巡检的自主化、智能化、数字化。
根据本发明的一方面，提出了一种基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法，所述方法包括：
基于GeoSOT网格对所述电网巡检空间进行网格编码，并设定所述电网巡检空间的网格编码结构；
识别电网巡检空间的空间要素的空间数据类型，确定所述电网巡检空间的网格编码的类别码；
根据所述空间数据类型确定所述空间要素的网格层级，根据所述空间要素的经纬度确定所述电网巡检空间在其网格层级的网格编码的空间编码；
获取所述空间要素的时间点，根据所述时间点确定所述电网巡检空间的网格编码的时间编码；
根据所述空间要素的状态确定所述电网巡检空间的网格编码的状态码；
组合所述电网巡检空间的网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码得到所述电网巡检空间的网格编码。
在一种可能的实现方式中，所述空间数据类型包括空间定点数据、空间定线数据、空间定面数据和空间定体数据。
在一种可能的实现方式中，根据所述空间数据类型确定所述空间要素的网格层级编码，包括：
对于空间定点数据，采用动态网格搜索方法，根据落入电网巡检空间网格内的空间定点数据数量与预设阈值的关系确定所述空间要素的网格层级编码；
对于空间定线数据、空间定面数据和空间定体数据，采用空间网格数封顶原则确定所述空间要素的网格层级编码。
在一种可能的实现方式中，根据所述空间要素的经纬度确定所述电网巡检空间在其网格层级的网格编码的空间编码，包括：
将所述空间要素的经度、纬度、高度分别按照度、分、秒的形式表示，将所述经度、纬度、高度的度、分分别转换为二进制形式，将所述经度、纬度、高度的秒分别与空间网格的最小精度相乘后转换为二进制形式，然后将所述经度、纬度、高度的二进制形式逐位交叉为一组二进制编码，将所述一组二进制编码进行十六进制转换得到所述空间要素在其网格层级的网格编码的空间编码。
在一种可能的实现方式中，所述类别码，用于区分所述电网巡检空间的空间要素的类型；
所述空间编码，用于表达所述电网巡检空间的地理位置；
所述时间编码，用于记录在所述电网巡检空间的巡检过程中巡检空间要素的时间或者修改空间要素的时间；
所述状态码，用于记录所述电网巡检空间是否处于可通行状态，以及标识所述电网巡检空间的电力设施是否需要维修。
在一种可能的实现方式中，所述网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码按照自左向右的顺序依次排列。
在一种可能的实现方式中，所述空间定点数据包括电塔支架、电线杆、变电站和电网数据监测站；所述空间定线数据包括高压线、低压线、电网分界线；所述空间定面数据包括遥感数据和地理数据；所述空间定体数据包括基站和电塔。
本公开的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法，通过基于GeoSOT网格对所述电网巡检空间进行网格编码，并设定所述电网巡检空间的网格编码结构；识别电网巡检空间的空间要素的空间数据类型，确定所述电网巡检空间的网格编码的类别码；根据所述空间数据类型确定所述空间要素的网格层级，根据所述空间要素的经纬度确定所述电网巡检空间在其网格层级的网格编码的空间编码；获取所述空间要素的时间点，根据所述时间点确定所述电网巡检空间的网格编码的时间编码；根据所述空间要素的状态确定所述电网巡检空间的网格编码的状态码；组合电网巡检空间的网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码得到电网巡检空间的网格编码。能够实现无人机巡检电网巡检空间的空间数据类型的统一表述，为智能电力巡检提供更加准确、快速的决策，实现智能电力巡检的自主化、智能化、数字化。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出根据本公开一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法流程图；
图2示出根据本公开一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的结构示意图；
图3示出根据本公开一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的地球剖分片面的编码顺序示意图；
图4示出根据本公开另一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的空间定点数据类型的分布示意图；
图5a、5b分别示出根据本公开另一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的空间定线数据类型的分布示意图；
图6示出根据本公开另一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的空间定面数据类型的分布示意图；
图7示出根据本公开另一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的空间定体数据类型的分布示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
本公开的基于GeoSOT(地球剖分)网格框架的电网(电力)巡检空间网格编码方法，通过区分电网巡检空间内不同空间数据类型的空间要素，采用不同编码层级进行空间数据对象的表达，然后通过统一化的电网巡检空间网格剖分编码方式与网格编码状态设定，形成统一规格的二进制编码来表达电网巡检空间的各种空间数据类型。
图1示出根据本公开一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法流程图，该方法可以使用在电力设施的智能电网巡检环境下对周围空间进行判断、处理与保修等环节下。如图1所示，该方法可以包括：
步骤S1：基于GeoSOT网格对所述电网巡检空间进行网格编码，并设定所述电网巡检空间的网格编码结构。
其中，GeoSOT(Geographical coordinate Subdividing grid with Onedimension integer coding on 2n-Tree，基于2n及整型一维数组全球经纬度剖分网格)是一种对历史数据具有很好继承性的多层次全球剖分网络。
电网巡检空间选择继承GeoSOT网格剖分框架，能够使得电网巡检空间的空间要素及空间数据类型得到统一的网格编码。
电网巡检空间可以包括不同空间数据类型和空间要素，且电网巡检空间的环境具有许多特性，结合智能巡检中的实际应用需求，根据电网巡检所需的必要信息设定电网巡检空间网格编码结构。
图2示出根据本公开一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的结构示意图。
如图2所示，电网巡检空间网格编码结构可以为特征组合码，由36位字符组成。从左至右排列应依次为类别码、空间位置编码段(空间编码)、时间编码段和状态码。其中，类别码、空间位置编码段(空间编码)和时间编码段组合为前34位的本体码，最后两位为校验码，其中，电网巡检空间的网格编码的空间位置编码段为24位，电网巡检空间的网格编码的时间编码段为8位。
在一示例中，所述类别码，用于区分所述电网巡检空间的空间要素的类型；所述空间编码，用于表达所述电网巡检空间的地理位置；所述时间编码，用于记录在所述电网巡检空间的巡检过程中巡检空间要素的时间或者修改空间要素的时间；所述状态码，用于记录所述电网巡检空间是否处于可通行状态，以及标识所述电网巡检空间的电力设施是否需要维修。
电网巡检空间的网格编码的不同部分有不同的含义。其中，类别码能够进行区分电网巡检空间中的各种空间要素(例如包括电线、电塔、电线杆、树木等空间要素)，因此，在电网巡检空间网格编码中的第一步就要区分不同的电网巡检空间对象的空间数据类型。
空间编码(空间位置编码段)是电网巡检空间的主要部分，是电网巡检空间编码中唯一具有实际地理含义的部分。只有当电网巡检空间网格编码准确表达了电网巡检空间的空间元素的空间位置，才可以进行精确的巡检、避障等操作。
时间编码可以记录在无人机在电网巡检空间的巡检过程中经过巡检空间要素的时间或者空间要素的修改时间。因为电网巡检空间的空间要素的巡检状态与损耗情况与时间有很强的关联性，通过时间编码段可以识别空间要素的建立时间、上次巡检时间等信息。
状态编码在电网巡检空间中主要分为两种类型，一种是记录当前电网巡检空间网格是否处于可通行状态，一种是表达电网巡检空间内的电力设施是否需要维修。
其中，如图2所示，网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码可以按照自左向右的顺序依次排列。
通过将所有的电网巡检空间作为编码对象，并赋予电网巡检空间的空间位置编码，能够支持空间信息离散化表达。其中，电网巡检空间网格编码一旦产生，永久有效不得变更；且电网巡检空间网格编码结构递归嵌套，网格二维三维一体，支持二进制位运算。
步骤S2：识别电网巡检空间的空间要素的空间数据类型，确定所述电网巡检空间的网格编码的类别码。
在一示例中，空间数据类型可以包括空间定点数据、空间定线数据、空间定面数据和空间定体数据。
通过将电网巡检空间中的多种数据类型进行分类，便于对数据类型的类别进行编码。主要分为空间定点数据(点对象)、空间定线数据(线对象)、空间定面数据(面对像)和空间定体数据(体对象)四种数据类型。
其中，空间定点数据可以涵盖电塔支架、电线杆、变电站、电网数据监测站等呈现点分布的空间数据类型；空间定线数据可以涵盖高压线、低压线、电网分界线等呈线分布的空间数据类型；空间定面数据可以涵盖基础地理数据、遥感数据(影像遥感数据)等呈面分布的空间数据类型；空间定体数据电塔可以涵盖建筑设施(例如基站和电塔)或是风力发电大气环流团等三维空间体分布的空间数据类型。针对这四种空间数据类型设定电网巡检空间的网格编码的类别码为空间定点数据(点对象)类别码为00、空间定线数据(线对象)类别码为01、空间定面数据(面对像)类别码为10和空间定体数据(体对象)类别码为11，通过电网巡检空间的网格编码的类别码可以区分电网巡检空间不同的空间要素以及空间数据类型。
步骤S3：根据所述空间数据类型确定所述空间要素的网格层级，根据所述空间要素的经纬度确定所述电网巡检空间在其网格层级的网格编码的空间编码。
图3示出根据本公开一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的地球剖分片面的编码顺序示意图。
在电网巡检空间网格编码体系中，不同半球位置、不同层级内网格将按照规定好的编码顺序进行命名、排布。规定好编码顺序才能对空间对象的位置进行精确、唯一地表达。在编码顺序方面，如图3所示，采用Z序编码模型，自全球依次向下八分编码，且下一级网格在上一级网格基础上Z序编码，赋予每一个剖分面片地球上的惟一编码。Z序编码方向与该电网巡检空间位置相关，如图3 所示，G0/G4网格对应东北半球、G1/G5网格对应西北半球、G2/G8网格对应东南半球、G3/G7网格对应西南半球。
在一示例中，根据所述空间数据类型确定所述空间要素的网格层级编码，可以包括对于空间定点数据，采用动态网格搜索方法，根据落入电网巡检空间网格内的空间定点数据数量与预设阈值的关系确定所述空间要素的网格层级编码；对于空间定线数据、空间定面数据和空间定体数据，采用空间网格数封顶原则确定所述空间要素的网格层级编码。
在网格层级编码的选择中，需重点考虑两方面因素，一是空间要素(空间对象)表达的精确性，即准确表达某一空间要素的空间及非空间属性；二是空间数据应用的高效性，在满足实际应用服务的基础上尽可能实现空间数据无损压缩，并提高空间数据检索效率。基于GeoSOT网格的自适应性的网格编码尺度选择能够平衡好空间数据精确表达和应用服务高效检索的需求。
在电网巡检空间中，针对电线杆、电塔支架、小型变电站、电网数据监测站等空间定点数据，其空间数据格式为：离散坐标点数据(x,y,z)。空间定点数据空间层级的选择方式采用动态多尺度网格索引方案，判断落入某个电网巡检空间网格内的点数量是否超过阈值Tmax(默认值为64)，如果超过阈值，则对该电网巡检空间网格进行四叉分割，进入更深层级表达，直至落入更深层级电网巡检空间网格内的点数量小于阈值Tmax。
图4示出根据本公开另一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的空间定点数据类型的分布示意图。
已知电线杆、电塔支架、小型变电站、电网数据监测站等空间定点数据的空间属性时，可以计算电网巡检空间网格当前层级的网格编码类型。
例如，如果选定Tmax＝2，则划分层级直到没有多于2个点对象落在一个电网巡检空间网格内为止，计算当前层级下电网巡检空间网格的网格编码。如图4所示，以北京所在半球为例，选用左下最为定位角点来表达整个电网巡检空间网格，电网巡检空间网格的空间定点数据的分布如图4所示。
图5a、5b分别示出根据本公开另一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的空间定线数据类型的分布示意图。
针对高压线、低压线、电网分界线等空间定线数据，其空间数据格式为：一组三维点对象的集合，三维折线(ployline)。空间定线数据空间层级的选择方式采用“网格数封顶”原则，强制执行“每个地理空间定线数据对象的表达网格数限制在n(例如20)以内”的方式。如图5a所示，每个网格层级都能够完整表达空间定线数据对象，但是如果层级过高，电网巡检空间网格太精细，表达空间定线数据对象的数据量就会过大；如果网格层级过低，电网巡检空间网格太大，无法准确表达空间定线数据对象的分布状态。因此，许限定空间定线数据对象表达所需电网巡检空间网格的最大值，并取该最大值情况下对应的最高层级，当空间定线数据对象的表达网格数的最大值为16时，空间定线数据对象的网格空间分布示意图如图5b所示。
图6示出根据本公开另一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的空间定面数据类型的分布示意图。
针对影像遥感数据、基础地理数据(某风力电网专项数据、某水利电网划分数据、某电网周围环境数据)等空间定面数据，空间定面数据对象的数据格式为一组三维点对象的集合，默认空间定面数据对象的点按照逆时针排列，面的内部在边的左侧，且第一点与最后一点自动相连(polygon)。空间定面数据对象的空间类型层级选择方式采用“网格数封顶”原则，即强制执行“每个空间定面数据对象的表达网格数限制在n个(例如16个)以内”。如果设每单元电网巡检空间网格数封顶限制为9，如图6所示的八边形空间定面数据对象在第2级尺度上分割为9个网格，正好达到封顶阈值，不必在第三级网格做进一步分割。
图7示出根据本公开另一实施例的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码的空间定体数据类型的分布示意图。
针对大型基站、电塔等建筑设施或是风力发电大气环流团等三维空间体分布的空间定体数据类型，空间定体数据对象的数据格式为一组三维点对象的集合，按照一定的空间高度分布进行排列的数据组。空间定面数据对象的空间类型层级选择方式采用“网格数封顶”原则，即强制执行“每个地理空间定面数据对象的表达网格数限制在n(例如20)个以内”。如果设每单元电网巡检空间网格数封顶限制为20，如图7所示的空间定体数据对象的空间分布示意图如图7 所示。
上述是已知空间数据类型的空间属性时，计算确定空间要素的网格层级编码的方式，但是，当电网巡检空间环境信息涉及的空间数据类型形式(例如空间定点数据、空间定线数据、空间定面数据、空间定体数据)以及隐含其空间位置属性的非空间数据，则电网巡检空间当前层级的网格编码的赋码规则与已知空间数据类型的空间属性赋码规则有所不同，因此，定义了空间定点数据、空间定线数据、空间定面数据、空间定体数据的赋码规则，具体如下。
针对空间定点数据，根据上述层级编码选择方式，采用米级编码选择空间定点数据的网格层级编码，即对应网格层级26级。
针对空间定线数据，根据上述层级编码选择方式，依据空间定线数据的覆盖范围，对于空间定线数据跨度在1米及以下的采用26层级，对于空间定线数据跨度在16米到1米之间的数据采用22层级网格，对于空间定线数据跨度在256米到16米之间的数据采用18层级网格，上述只是实际应用中的一个示例，可以根据需要进行设定，在此不一一限定。
针对空间定面数据，根据上述层级编码选择方式，依据空间定面数据的需求精度选取适当层级，例如需求精度小于等于1米时选取26层级，需求精度大于 1米小于等于16米时选取22层级。根据空间定面数据的边界确定空间定面数据覆盖的电网巡检空间网格，计算出空间定面数据的编码集合。
针对空间定体数据，根据上述层级编码选择方式，依据空间定体数据的覆盖范围选取适当层级，例如根据空间定体数据的边界确定空间定体数据覆盖的电网巡检空间网格，计算出空间定体数据的编码集合。
通过上述方式能够根据电网巡检空间中的空间数据类型确定不同的空间要素的空间网格层级编码，然后在该空间层级编码下根据空间要素的经纬度确定电网巡检空间在其网格层级的网格编码的空间编码。
在一示例中，根据所述空间要素的经纬度确定所述电网巡检空间在其网格层级的网格编码的空间编码，可以包括：将所述空间要素的经度、纬度、高度分别按照度、分、秒的形式表示，将所述经度、纬度、高度的度、分分别转换为二进制形式，将所述经度、纬度、高度的秒分别与空间网格的最小精度相乘后转换为二进制形式，然后将所述经度、纬度、高度的二进制形式逐位交叉为一组二进制编码，将所述一组二进制编码进行十六进制转换得到所述空间要素在其网格层级的网格编码的空间编码。
其中，设定电网巡检空间网格的最小精度为2048，且已知空间要素的经度、纬度、高度分别为109.03°E、21.56°N、距地心高度6372公里(地表高度)。
空间要素的高度与对应度数的转换公式：高度1＝高度/40000*360°，其中，等号左边的高度1单位为度，等号右边高度单位为公里，即已知的距地心高度， 40000为地球赤道周长，单位为公里。根据空间要素的高度与对应度数的转换公式将空间要素的距地心高度6372公里转换为对应度数即57.348°H。
将空间要素的经度、纬度、高度的度数转换为二进制数。以空间要素的经度为例，将其表示为度分秒形式：109°1′48.0″，对于空间要素的经度的度、分分别转换为二进制数为：(001101101)2、(000001)2，将空间要素的经度的秒48.0″乘以电网巡检空间网格的最小精度2048后转换为二进制数为 (11000000000000000)2，则空间要素的经度的度转换为空间要素的经度二进制数为(00110110100000111000000000000000)2。同理，可以将空间要素的纬度和高度进行二进制转换，分别是(00001010110000110010000000000000)2和 (00011100101010011010011001100110)2。
根据逐位交叉的方法，将空间要素的经度、纬度、高度的二进制数逐位交叉得到空间要素的空间编码，例如，将空间要素的经度、纬度、高度的二进制数依据二进制数的顺序每次各取一位值，最终形成的空间编码为 (00000010010101110111000011101000100000100011011110100001100000000100 1000000001001000000001001000)2，将空间编码的二进制数转换为十六进制数为 025770E88237A18048048048得到空间要素在其网格层级的网格编码的空间编码。
步骤S4：获取所述空间要素的时间点，根据所述时间点确定所述电网巡检空间的网格编码的时间编码。
给定空间要素的时间点，将空间要素的时间点按照年月日的形式表达即为电网巡检空间的网格编码的时间编码，例如，空间要素的时间点为2017年 1月1日，则按年月日格式表达为20170101。如果时间点不确定，则赋值为 00000000。
步骤S5：根据所述空间要素的状态确定所述电网巡检空间的网格编码的状态码。
状态码由两位编码组成，首位表示当前电网巡检空间网格是否处于可通行状态。例如，对于无人机巡检时，若当前电网巡检空间网格内有实体对象、电力设施或其他运动实体，说明当前电网巡检空间网格被占领，此时该状态编码为1，否则为0。
第二位表示当前电网巡检空间网格内的电力设施是否需要维修。例如，高压线的链接部分出现老化受损，即需要维修，则状态编码为1；否则状态编码为 0。
根据所述空间要素的状态确定状态码可以为：可通行状态不需要维修状态编码为00，可通行状态需要维修状态为01，不可通行状态不需要维修编码为10，不可通行状态需要维修编码为11。
步骤S6：组合所述电网巡检空间的网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码得到所述电网巡检空间的网格编码。
通过上述步骤能够得到电网巡检空间的网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码，组合电网巡检空间的网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码能够统一构成电网巡检空间的网格编码。并将电网巡检空间网格编码作为指向原有数据库中空间数据的指针，即为管理空间数据的主键存入数据库中以管理不同的空间数据。
本公开的基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法，通过基于 GeoSOT网格对所述电网巡检空间进行网格编码，并设定所述电网巡检空间的网格编码结构；识别电网巡检空间的空间要素的空间数据类型，确定所述电网巡检空间的网格编码的类别码；根据所述空间数据类型确定所述空间要素的网格层级，根据所述空间要素的经纬度确定所述电网巡检空间在其网格层级的网格编码的空间编码；获取所述空间要素的时间点，根据所述时间点确定所述电网巡检空间的网格编码的时间编码；根据所述空间要素的状态确定所述电网巡检空间的网格编码的状态码；组合电网巡检空间的网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码得到电网巡检空间的网格编码。能够实现无人机巡检电网巡检空间的空间数据类型的统一表述，为智能电力巡检提供更加准确、快速的决策，实现智能电力巡检的自主化、智能化、数字化。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (7)

1.一种基于GeoSOT网格的电网巡检空间网格编码方法，其特征在于，所述方法包括：
基于GeoSOT网格对所述电网巡检空间进行网格编码，并设定所述电网巡检空间的网格编码结构；
识别电网巡检空间的空间要素的空间数据类型，确定所述电网巡检空间的网格编码的类别码；
根据所述空间数据类型确定所述空间要素的网格层级，根据所述空间要素的经纬度确定所述电网巡检空间在其网格层级的网格编码的空间编码；
获取所述空间要素的时间点，根据所述时间点确定所述电网巡检空间的网格编码的时间编码；
根据所述空间要素的状态确定所述电网巡检空间的网格编码的状态码；
组合所述电网巡检空间的网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码得到所述电网巡检空间的网格编码。
2.根据权利要求1所述的电网巡检空间网格编码方法，其特征在于，所述空间数据类型包括空间定点数据、空间定线数据、空间定面数据和空间定体数据。
3.根据权利要求2所述的电网巡检空间网格编码方法，其特征在于，根据所述空间数据类型确定所述空间要素的网格层级编码，包括：
已知空间数据的空间位置属性时，对于空间定点数据，采用动态网格搜索方法，根据落入电网巡检空间网格内的空间定点数据数量与预设阈值的关系确定所述空间要素的网格层级编码；
对于空间定线数据、空间定面数据和空间定体数据，采用空间网格数封顶原则确定所述空间要素的网格层级编码。
4.根据权利要求2所述的电网巡检空间网格编码方法，其特征在于，根据所述空间要素的经纬度确定所述电网巡检空间在其网格层级的网格编码的空间编码，包括：
将所述空间要素的经度、纬度、高度分别按照度、分、秒的形式表示，将所述经度、纬度、高度的度、分分别转换为二进制形式，将所述经度、纬度、高度的秒分别与空间网格的最小精度相乘后转换为二进制形式，然后将所述经度、纬度、高度的二进制形式逐位交叉为一组二进制编码，将所述一组二进制编码进行十六进制转换得到所述空间要素在其网格层级的网格编码的空间编码。
5.根据权利要求1所述的电网巡检空间网格编码方法，其特征在于，
所述类别码，用于区分所述电网巡检空间的空间要素的类型；
所述空间编码，用于表达所述电网巡检空间的地理位置；
所述时间编码，用于记录在所述电网巡检空间的巡检过程中巡检空间要素的时间或者修改空间要素的时间；
所述状态码，用于记录所述电网巡检空间是否处于可通行状态，以及标识所述电网巡检空间的电力设施是否需要维修。
6.根据权利要求1所述的电网巡检空间网格编码方法，其特征在于，所述网格编码的类别码、空间编码、时间编码和状态码按照自左向右的顺序依次排列。
7.根据权利要求3所述的电网巡检空间网格编码方法，其特征在于，所述空间定点数据包括电塔支架、电线杆、变电站和电网数据监测站；所述空间定线数据包括高压线、低压线、电网分界线；所述空间定面数据包括遥感数据和地理数据；所述空间定体数据包括基站和电塔。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113776534A (zh) * 2021-08-18 2021-12-10 北京大学 一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法
CN115208853A (zh) * 2022-06-22 2022-10-18 北京大学 一种面向泛在位置信息互操作的地球空间域名系统
CN117709580A (zh) * 2023-11-29 2024-03-15 广西科学院 一种基于setr与地理网格的海洋承灾体脆弱性评价方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106844622A (zh) * 2017-01-19 2017-06-13 中国测绘科学研究院 一种全空间信息表达方法及全空间信息系统
CN109299298A (zh) * 2018-09-19 2019-02-01 北京悦图遥感科技发展有限公司 多尺度影像模型的构建方法、装置、应用方法及系统
CN109635068A (zh) * 2018-12-20 2019-04-16 中国地质大学（武汉） 云计算环境下的海量遥感数据高效组织及快速检索方法
CN109685696A (zh) * 2017-10-19 2019-04-26 全民智慧城市(大连)科技有限公司 一种城市管理系统
CN109741209A (zh) * 2018-12-17 2019-05-10 国电南瑞科技股份有限公司 台风灾害下配电网多源数据融合方法、系统及存储介质
CN111104457A (zh) * 2019-10-30 2020-05-05 武汉大学 基于分布式数据库的海量时空数据管理方法
CN111653129A (zh) * 2020-05-19 2020-09-11 北京东进航空科技股份有限公司 一种基于空域球的空域管理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106844622A (zh) * 2017-01-19 2017-06-13 中国测绘科学研究院 一种全空间信息表达方法及全空间信息系统
CN109685696A (zh) * 2017-10-19 2019-04-26 全民智慧城市(大连)科技有限公司 一种城市管理系统
CN109299298A (zh) * 2018-09-19 2019-02-01 北京悦图遥感科技发展有限公司 多尺度影像模型的构建方法、装置、应用方法及系统
CN109741209A (zh) * 2018-12-17 2019-05-10 国电南瑞科技股份有限公司 台风灾害下配电网多源数据融合方法、系统及存储介质
CN109635068A (zh) * 2018-12-20 2019-04-16 中国地质大学（武汉） 云计算环境下的海量遥感数据高效组织及快速检索方法
CN111104457A (zh) * 2019-10-30 2020-05-05 武汉大学 基于分布式数据库的海量时空数据管理方法
CN111653129A (zh) * 2020-05-19 2020-09-11 北京东进航空科技股份有限公司 一种基于空域球的空域管理方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEIXIN ZHAI 等: "Collision Detection for UAVs Based on GeoSOT-3D Grids", 《 HTTPS://DOI.ORG/10.3390/IJGI8070299》, pages 1 - 14 *
田方杰 等: "GeoSOT时空编码的海量照片组织检索方法", 测绘科学, vol. 43, no. 02, pages 77 - 82 *
陈东 等: "多尺度地名地址空间区位编码模型研究", 《地球信息科学学报》, vol. 18, no. 06, pages 727 - 733 *
陈静 等: "三维虚拟地球中移动对象的时空数据组织方法", 《武汉大学学报(信息科学版)》, vol. 42, no. 03, pages 384 - 389 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113776534A (zh) * 2021-08-18 2021-12-10 北京大学 一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法
CN113776534B (zh) * 2021-08-18 2024-01-26 北京大学 一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法
CN115208853A (zh) * 2022-06-22 2022-10-18 北京大学 一种面向泛在位置信息互操作的地球空间域名系统
CN115208853B (zh) * 2022-06-22 2024-03-26 北京大学 一种面向泛在位置信息互操作的地球空间域名系统
CN117709580A (zh) * 2023-11-29 2024-03-15 广西科学院 一种基于setr与地理网格的海洋承灾体脆弱性评价方法

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