CN114119890A - 一种多维展示的电力数字地图模型建立方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多维展示的电力数字地图模型建立方法及装置，包括根据电力线路设备的坐标数据，编制生成符合开放地理资讯编码标准的KML文件，然后分别建立电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型，并获取对应的可访问网络地址，修改KML文件，将模型的可访问网络地址嵌入该文件中，最后将修改后的KML文件导入地理信息系统软件中即可实现对电力线路设备的多维展示。本发明通过将开放地理资讯编码标准与多元数据进行融合，使得其能兼容常见地理信息系统软件，并且以网络地址形式访问多维模型，减小了需导入数据文件大小，使得传输更为方便。多维展示的模型也能有效辅助开展电网规划、设备运维、电网建设等管理工作。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种多维展示的电力数字地图模型建立方法及装置。
背景技术
山区供电局的电力线路设备分布范围广、所处地理环境复杂，且封闭的GIS系统受“系统封闭、地图滞后、终端制约”等因素制约，无法及时有效地电线路运维生产中实际遇到的问题。因缺乏一种直观立体可查看电力设备及周边环境信息的地图，导致在日常巡视管理、应急抢修、设计规划工作中，基建、生技等部门无法及时获取最准确的线路设备基础资料，给线路运维、规划、物资管理工作带来了极大的不便。另现场管理人员和督查人员并非人人都熟悉每一基杆塔设备地理情况，容易在路途上浪费大量的时间和精力，严重影响日常运维工作的快速响应。现有的设备或机巡数据成为信息孤岛或仅能抽象展示，提炼不成有效的决策信息，不能为各级领导层的决策提供科学支撑，管理不透明，不能为基层员工的减负提供有效抓手，难以适应新时代电网企业数字化的转型发展。
在电网专业领域，采用基于地理信息系统的各项平台可以提供符合我国特殊国情和国内详细数据的可视化等地理信息展示。地理信息展示技术经过近50年的发展，在理论和实践上已取得相当的成果，但是，地理信息展示系统的实际应用状况还远没有达到人们所期待的水平，这与产品的全面性和集成性有关，也与企业本身应用状况有关。电力信息系统业务复杂多样、数据复杂多变，使用现有的地理信息展示产品存在以下几个问题：
1)交互性不强：现有的地理信息系统产品大多只提供有限的一些基本接口，使得系统本身很难跟其他系统交互和结合使用，
2)集成支持不足：现有的地理信息系统产品大多只满足一部分集成要求，缺乏对集成灵活性、二次开发的适宜性等集成性要求的全面支撑，例如对电网线路设备的展示信息极其有限。
3)网络要求高：现有的地理信息系统产品大多要求连网，并对网络带宽的要求比较高，在网络连接发生异常或者网速较慢的时候，系统会完全或部分失效，这在对数据安全性要求高且使用自建局域网的电力企业里是不可容忍的。
4)中国的特殊国情：由于东西方文化的差异，国外的商用和开源地理信息系统对中国的道路、河流等陆地的详细情况描述不是很清晰，常常不提供大陆地区(尤其是内陆地区)的三维立体影像。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在解决采用当前地理信息系统平台对电力线路设备进行展示时存在的上述技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种多维展示的电力数字地图模型建立方法，包括：
获取电力线路设备的坐标数据；
根据电力线路设备的坐标数据，编制生成符合开放地理资讯编码标准的KML文件；
分别建立电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型，并在本地服务器进行部署，获得可访问全景影像模型的第一网络地址以及可访问可见光三维影像模型和点云模型的第二网络地址；
对KML文件进行修改，将第一网络地址和第二网络地址嵌入KML文件中；
将修改后的KML文件导入地理信息系统软件以获得对电力线路设备的多维展示。
进一步地，获取电力线路设备的坐标数据具体为：
利用带RTK的无人机对电力线路设备进行高精度的坐标采集，拍摄带有GPS信息的照片从而获取电力线路设备的坐标数据。
进一步地，分别建立电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型具体包括：
利用全景相机采集电力线路设备的全景图像，建立全景影像模型；
通过无人机利用倾斜摄影技术采集电力线路设备图像，建立可见光三维影像模型及点云模型。
进一步地，对KML文件进行修改，将第一网络地址和第二网络地址嵌入KML文件中具体为：
修改KML文件的<description>标签，将第一网络地址和第二网络地址以HTML方式编辑在<description>标签中。
第二方面，本发明提供了一种多维展示的电力数字地图模型建立装置，包括：
坐标数据获取模块，用于获取电力线路设备的坐标数据；
标准文件编制模块，用于根据电力线路设备的坐标数据，编制生成符合开放地理资讯编码标准的KML文件；
多维模型建立模块，用于分别建立电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型，并在本地服务器进行部署，获得可访问全景影像模型的第一网络地址以及可访问可见光三维影像模型和点云模型的第二网络地址；
标准文件修改模块，用于对KML文件进行修改，将第一网络地址和第二网络地址嵌入KML文件中；
多维展示模块，用于将修改后的KML文件导入地理信息系统软件以获得对电力线路设备的多维展示。
进一步地，坐标数据获取模块具体从带有GPS信息的照片获取电力线路设备的坐标数据，带有GPS信息的照片由带RTK的无人机对电力线路设备进行高精度的坐标采集时拍摄得到。
进一步地，多维模型建立模块具体包括：第一模型建立模块和第二模型建立模块；
第一模型建立模块用于利用全景相机采集电力线路设备的全景图像，建立全景影像模型；
第二模型建立模块通过无人机利用倾斜摄影技术采集电力线路设备图像，建立可见光三维影像模型及点云模型。
进一步地，标准文件修改模块具体通过修改KML文件的<description>标签，将第一网络地址和第二网络地址以HTML方式编辑在<description>标签中。
综上，本发明提供了一种多维展示的电力数字地图模型建立方法及装置，包括根据电力线路设备的坐标数据，编制生成符合开放地理资讯编码标准的KML文件，然后分别建立电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型，并获取对应的可访问网络地址，修改KML文件以将可访问网络地址嵌入KML文件中，最后将修改后的KML文件导入地理信息系统软件中即可实现对电力线路设备的多维展示。本发明通过将开放地理咨询编码标准与多元数据进行融合，使得其能兼容常见地理信息系统软件，并且以网络地址形式访问多维模型，减小了需导入数据文件大小，使得传输更为方便。多维展示的模型也能有效辅助开展电网规划、设备运维、电网建设等管理工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种多维展示的电力数字地图模型建立方法的流程示意图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
地理信息系统是将计算机硬件、软件、地理数据以及系统管理人员组织而成的对任一形式的地理信息进行高效获取、存储、更新、操作、分析及显示的集成。
在地理信息系统研究方面，国外许多大学和研究机构都开展了很多研究项目，取得了众多研究成果。其中，发展时间较长，目前有以Google Earth为代表的地理信息系统软件：
Google Earth是Google的三维地球软件，伴随着Google Earth软件在网络上的流行，空间信息技术开始服务于普通老百姓。Google Earth的主要特点有：(1)可以带着用户游览地球上的任何地方。(2)可以看到卫星图像、地图、地形和三维建筑，包括外太空的银河系以及大洋峡谷。(3)可以探索丰富的地理知识，保存浏览过的地点，并将其与他人分享。(4)Google Earth只是定义了一种KML的文件格式，而不是提供有限的几个能够用于二次开发的API接口，这使得用户进行二次开发变得更加灵活。
而在国内，由于起步比较晚，地理信息系统的开发主要是以国外的技术标准作为基础，参考国外的技术实现。其中影响较大的有国家地理信息公共服务平台的天地图、高德软件有限公司的高德地图、北京百度网讯科技有限公司的百度地图等，这些地理信息系统平台致力于提供符合我国特殊国情和国内详细数据的可视化等地理信息展示。在电网专业领域，也有南方电网研发的南网智瞰，“南网智瞰”是基于南方电网公司的数字化技术基础平台和先进的数字地图技术，融合地理、物理、管理和业务信息，打造由全域数据驱动的公司全业务转型和创新，面向全网和社会服务的新一代数字电网运营平台，具备开放、共享、共建、共赢的平台特征。
山区供电局的电力线路设备分布范围广、所处地理环境复杂，且封闭的GIS系统受“系统封闭、地图滞后、终端制约”等因素制约，无法及时有效地电线路运维生产中实际遇到的问题。因缺乏一种直观立体可查看电力设备及周边环境信息的地图，导致在日常巡视管理、应急抢修、设计规划工作中，基建、生技等部门无法及时获取最准确的线路设备基础资料，给线路运维、规划、物资管理工作带来了极大的不便。另现场管理人员和督查人员并非人人都熟悉每一基杆塔设备地理情况，容易在路途上浪费大量的时间和精力，严重影响日常运维工作的快速响应。现有的设备或机巡数据成为信息孤岛或仅能抽象展示，提炼不成有效的决策信息，不能为各级领导层的决策提供科学支撑，管理不透明，不能为基层员工的减负提供有效抓手，难以适应新时代电网企业数字化的转型发展。
在电网专业领域，采用基于地理信息系统的各项平台可以提供符合我国特殊国情和国内详细数据的可视化等地理信息展示。地理信息展示技术经过近50年的发展，在理论和实践上已取得相当的成果，但是，地理信息展示系统的实际应用状况还远没有达到人们所期待的水平，这与产品的全面性和集成性有关，也与企业本身应用状况有关。电力信息系统业务复杂多样、数据复杂多变，使用现有的地理信息展示产品存在以下几个问题：
1)交互性不强：现有的地理信息系统产品大多只提供有限的一些基本接口，使得系统本身很难跟其他系统交互和结合使用，
2)集成支持不足：现有的地理信息系统产品大多只满足一部分集成要求，缺乏对集成灵活性、二次开发的适宜性等集成性要求的全面支撑，例如对电网线路设备的展示信息极其有限。
3)网络要求高：现有的地理信息系统产品大多要求连网，并对网络带宽的要求比较高，在网络连接发生异常或者网速较慢的时候，系统会完全或部分失效，这在对数据安全性要求高且使用自建局域网的电力企业里是不可容忍的。
4)中国的特殊国情：由于东西方文化的差异，国外的商用和开源地理信息系统对中国的道路、河流等陆地的详细情况描述不是很清晰，常常不提供大陆地区(尤其是内陆地区)的三维立体影像。
基于此，本发明提供了一种多维展示的电力数字地图模型建立方法及装置。
以下是对本发明的一种多维展示的电力数字地图模型建立方法的实施例进行的详细介绍。
请参阅图1，本实施例提供一种多维展示的电力数字地图模型建立方法，包括：
S100：获取电力线路设备的坐标数据。
需要说明的是，电力线路设备的坐标数据是利用带RTK的无人机对电力线路设备进行高精度的坐标采集，通过拍摄带GPS信息的照片获取得到的。
S200：根据电力线路设备的坐标数据，编制生成符合开放地理资讯编码标准的KML文件。
需要说明的是，KML是标记语言(Keyhole Markup Language)的缩写，是一种基于XML语法与格式的、用于描述和保存地理信息(如点、线、图像、多边形和模型等)的编码规范，可以被Google Earth和Google Maps识别并显示。Google Earth和Google Maps处理KML文件的方式与网页浏览器处理HTML和XML文件的方式类似。像HTML一样，KML使用包含名称、属性的标签(tag)来确定显示方式。
可以使用Google地球用户界面创建KML文件，也可以使用XML或简单的文本编辑器从头输入“原始”KML。在本实施例中，利用电力线路设备的坐标数据编制KML文件属于熟知技术，在此不再赘述。
编制符合开放地理资讯编码标准的目的在于使得相关地理空间数据能被地理信息系统识别(如谷歌地球、南网智瞰、奥维互动地图等)。
S300：分别建立电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型，并在本地服务器进行部署，获得可访问全景影像模型的第一网络地址以及可访问可见光三维影像模型和点云模型的第二网络地址。
需要说明的是，电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型需要采用不同的手段建立。
其中，针对全景影像模型，是通过全景相机采集线路设备的全景图像建立而成的。建立好的全景影像模型在本地服务器进行部署，并获得可访问全景影像模型的网络地址。
而对于可见光三维影像模型和点云模型，则是通过无人机利用倾斜摄影技术采集线路设备图像建立得到的。建立好的可见光三维影像模型和点云模型在本地服务器进行部署，并获得可访问可见光三维影像模型和点云模型的网络地址。
S400：对KML文件进行修改以将第一网络地址和第二网络地址嵌入KML文件中。
需要说明的是，KML文件是基于XML标准的文本文件，里面包含<description>标签，该标签用于提供描述信息，描述的信息显示在用户点击该目录或标注时弹出的窗口中，支持纯文本和HTML语法。可通过自定义<description>标签使得其能支持全景影像、三维影像及点云模型的HTML网络地址的嵌入，形成能多维展示电力设备的地图模型文件。
S500：将修改后的KML文件导入地理信息系统软件以获得对电力线路设备的多维展示。
需要说明的是，由于KML文件符合开放地理资讯编码标准，故可以被地理信息系统软件识别。将KML文件导入地理信息系统软件，不仅可查看线路设备的平面信息，即直观显示线路设备跨越高速、河流、线路等情况；还可查看线路设备的全景影像、三维影像模型和点云模型，这三种模型以不同的形式展示现场线路设备及周边环境的特征。
全景影像可快速完整地展示线路设备及周边环境的可见光实景信息，但测绘信息及设备特征的放大效果有限；三维模型可进行多角度无死角地展示和测绘线路设备及周边环境信息，但数据处理周期较长且画面精细度有限；点云模型可快速展示及测绘线路等复杂背景的设备三维点云信息，但画面较为粗糙；这三种模型可互相补充优缺点，以便地基于地理信息系统软件多角度查看台架、开关、线路交叉跨越、设备缺陷、树障黑点、施工黑点等具体情况，实现电力线路设备及周围环境可观可视。
三种模型的网络地址起到提供外部模型数据访问路径的作用，不依赖地理信息系统软件的自身功能，实现类似外挂形式的模型数据的展示。
本实施例提供了一种多维展示的电力数字地图模型建立方法，包括根据电力线路设备的坐标数据，编制生成符合开放地理资讯编码标准的KML文件，然后分别建立电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型，并获取对应的可访问网络地址，修改KML文件以将可访问网络地址嵌入KML文件中，最后将修改后的KML文件导入地理信息系统软件中即可实现对电力线路设备的多维展示。
本发明通过将开放地理资讯编码标准和多元数据融合，兼容常见地理信息系统软件，实现配网线路设备的立体多维度展示，充分应用于配网线路设备的虚拟现实浏览，为配网管理提供可视化支撑。其优势主要体现在以下几方面：
1.交互性强，基于三维实景，沉浸感强烈，能有效辅助开展电网规划、设备运维、电网建设等管理工作。
2.良好集成支持，基于开放地理资讯编码标准，能兼容常见地理信息系统软件，可对相关接口数据进行扩展。
3.需要导入的文件小，传输方便，适合网络传输发布使用。
4.可扩展性强，可添加文字，图片，视频，flash等多种媒体。
以上是对本发明的一种多维展示的电力数字地图模型建立方法的实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种多维展示的电力数字地图模型建立装置的实施例进行详细的介绍。
本实施例提供了一种多维展示的电力数字地图模型建立装置，包括：坐标数据获取模块、标准文件编制模块、多维模型建立模块、标准文件修改模块和多维展示模块。
在本实施例中，坐标数据获取模块用于获取电力线路设备的坐标数据。
需要说明的是，坐标数据获取模块具体从带有GPS信息的照片获取电力线路设备的坐标数据，带有GPS信息的照片由带RTK的无人机对电力线路设备进行高精度的坐标采集时拍摄得到。
在本实施例中，标准文件编制模块用于根据电力线路设备的坐标数据，编制生成符合开放地理资讯编码标准的KML文件。
在本实施例中，多维模型建立模块用于分别建立电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型，并在本地服务器进行部署，获得可访问全景影像模型的第一网络地址以及可访问可见光三维影像模型和点云模型的第二网络地址。
需要说明的是，多维模型建立模块具体包括：第一模型建立模块和第二模型建立模块。
其中，第一模型建立模块用于利用全景相机采集电力线路设备的全景图像，建立全景影像模型。
第二模型建立模块通过无人机利用倾斜摄影技术采集电力线路设备图像，建立可见光三维影像模型及点云模型。
在本实施例中，标准文件修改模块用于对KML文件进行修改以将第一网络地址和第二网络地址嵌入KML文件中。
需要说明的是，标准文件修改模块具体通过修改KML文件的<description>标签，将第一网络地址和第二网络地址以HTML方式编辑在<description>标签中。
在本实施例中，多维展示模块用于将修改后的KML文件导入地理信息系统软件以获得对电力线路设备的多维展示。
本实施例提供一种多维展示的电力数字地图模型建立装置，包括坐标数据获取模块、标准文件编制模块、多维模型建立模块、标准文件修改模块和多维展示模块。本实施例通过利用标准文件修改模块将开放地理资讯编码标准和多元数据融合，在兼容常见地理信息系统软件的同时实现配网线路设备的立体多维度展示，充分应用于配网线路设备的虚拟现实浏览，为配网管理提供可视化支撑。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种多维展示的电力数字地图模型建立方法，其特征在于，包括：
获取电力线路设备的坐标数据；
根据所述电力线路设备的坐标数据，编制生成符合开放地理资讯编码标准的KML文件；
分别建立所述电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型，并在本地服务器进行部署，获得可访问所述全景影像模型的第一网络地址以及可访问所述可见光三维影像模型和点云模型的第二网络地址；
对所述KML文件进行修改，将所述第一网络地址和所述第二网络地址嵌入所述KML文件中；
将修改后的所述KML文件导入地理信息系统软件以获得对所述电力线路设备的多维展示。
2.根据权利要求1所述的多维展示的电力数字地图模型建立方法，其特征在于，所述获取电力线路设备的坐标数据具体为：
利用带RTK的无人机对电力线路设备进行高精度的坐标采集，拍摄带有GPS信息的照片从而获取所述电力线路设备的坐标数据。
3.根据权利要求1所述的多维展示的电力数字地图模型建立方法，其特征在于，所述分别建立所述电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型具体包括：
利用全景相机采集所述电力线路设备的全景图像，建立全景影像模型；
通过无人机利用倾斜摄影技术采集所述电力线路设备图像，建立可见光三维影像模型及点云模型。
4.根据权利要求1所述的多维展示的电力数字地图模型建立方法，其特征在于，对所述KML文件进行修改，将所述第一网络地址和所述第二网络地址嵌入所述KML文件中，具体为：
修改所述KML文件的<description>标签，将所述第一网络地址和所述第二网络地址以HTML方式编辑在所述<description>标签中。
5.一种多维展示的电力数字地图模型建立装置，其特征在于，包括：
坐标数据获取模块，用于获取电力线路设备的坐标数据；
标准文件编制模块，用于根据所述电力线路设备的坐标数据，编制生成符合开放地理资讯编码标准的KML文件；
多维模型建立模块，用于分别建立所述电力线路设备的全景影像模型、可见光三维影像模型和点云模型，并在本地服务器进行部署，获得可访问所述全景影像模型的第一网络地址以及可访问所述可见光三维影像模型和点云模型的第二网络地址；
标准文件修改模块，用于对所述KML文件进行修改，将所述第一网络地址和所述第二网络地址嵌入所述KML文件中；
多维展示模块，用于将修改后的所述KML文件导入地理信息系统软件以获得对所述电力线路设备的多维展示。
6.根据权利要求5所述的多维展示的电力数字地图模型建立装置，其特征在于，所述坐标数据获取模块具体从带有GPS信息的照片获取所述电力线路设备的坐标数据，所述带有GPS信息的照片由带RTK的无人机对电力线路设备进行高精度的坐标采集时拍摄得到。
7.根据权利要求5所述的多维展示的电力数字地图模型建立装置，其特征在于，所述多维模型建立模块具体包括：第一模型建立模块和第二模型建立模块；
所述第一模型建立模块用于利用全景相机采集所述电力线路设备的全景图像，建立全景影像模型；
所述第二模型建立模块通过无人机利用倾斜摄影技术采集所述电力线路设备图像，建立可见光三维影像模型及点云模型。
8.根据权利要求5所述的多维展示的电力数字地图模型建立装置，其特征在于，所述标准文件修改模块具体通过修改所述KML文件的<description>标签，将所述第一网络地址和所述第二网络地址以HTML方式编辑在所述<description>标签中。
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| CN202111397692.4A Pending CN114119890A (zh) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | 一种多维展示的电力数字地图模型建立方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114119890A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101272397A (zh) * | 2008-05-05 | 2008-09-24 | 南京师范大学 | 基于asf数据融合技术获得可定位流媒体的方法 |
| CN101621191A (zh) * | 2009-08-06 | 2010-01-06 | 重庆市电力公司超高压局 | 超高压输电线路三维可视化处理方法及系统 |
| US8487957B1 (en) * | 2007-05-29 | 2013-07-16 | Google Inc. | Displaying and navigating within photo placemarks in a geographic information system, and applications thereof |
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| CN109902332A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-06-18 | 仙居县恒信电力有限公司 | 一种基于三维化技术的电力配网系统 |
-
2021
- 2021-11-23 CN CN202111397692.4A patent/CN114119890A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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| 陈强;姜立新;帅向华;: "Google Earth在地震应急中的应用", 地震, no. 01, 15 January 2008 (2008-01-15), pages 2 - 3 * |
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