基于ArcGIS的电网GIS空间信息服务平台的建设

1. 引言
电网空间信息服务平台是一种以网省电网为单位，采用大集中部署模式，基于SOA构架、符合SG186工程技术规范、建设输变配一体化的、可持续发展的空间信息服务平台。该平台具有三大功能：一是可将全区电网结构信息纳入电网空间数据中心的统一管理，形成基础空间数据平台，随时调用、管理；二是可以在全区形成统一的电网空间基础数据平台，对外提供统一的空间信息服务；三是可以依托电网空间信息服务平台，按需构建各项专业GIS应用系统。
2. 系统建设要求
华北电网GIS空间信息服务平台该旨在构建统一的数字电网模型、建设一体化电网GIS服务支撑平台，为电网生产、管理、经营各方面统一提供高效、准确、及时的空间信息服务支持，真正实现全区电网空间信息的高度共享。该项目的实施必将有效推动全区电力GIS的应用水平的提升，同时将为华北智能化电网建设提供更加高效、便捷的技术及数据支撑。
2.1 电网GIS空间信息平台的定位
电网GIS平台是开放式的、面向企业级应用的电网空间信息服务平台，以开放的架构，通用的技术，构建电网GIS平台，以标准的方式提供电网空间信息服务，为生产、营销基础业务应用提供图形服务支撑。通过电网GIS空间信息服务平台，实现对智能电网中各类电网资源及网架结构的统一管理和综合展现；通过电网GIS平台与业务应用集成后提供的运行分析、线损分析和故障定位等高级应用功能，为智能电网的经济、高效运行提供辅助决策；通过数据中心、数据交换完成电网空间数据的共享与交换，实现和总部的纵向贯通。
2.2 电网GIS 空间信息平台建设目标
电网GIS空间信息服务平台的建设目标是：在一体化信息平台之内，建设开放、遵行SOA标准、面向企业级应用的GIS平台，实现各类电网资源的统一结构化管理，为各类业务应用提供电网空间信息及分析服务；通过与各业务应用的集成，有效提升电网的精益化管理水平。
3. 总体设计
3.1 总体架构
电网GIS平台的总体架构由业务架构、应用架构、数据架构、技术架构、物理架构、安全架构和应用集成等部分组成。各组成部分既独立地支撑电网GIS平台的某个部分，相互之间又协调配合，整体构成电网GIS平台体系架构。电网GIS平台的总体架构如下图所示。

图1 电网GIS空间信息服务平台系统总体架构

3.2 应用架构
应用架构描述电网GIS平台的所有应用的功能范围及各应用之间的关系，按照电网GIS平台的平台定位及各业务应用的需求进行抽象和设计，将电网GIS平台的应用架构划分为：电网资源图形维护、空间信息服务、典型应用框架、高级应用及平台支撑应用五部分。电网GIS平台的应用架构如下图。

图2 电网GIS空间信息服务平台应用架构

3.3 物理架构
系统采用大集中的部署模式，根据华北电网公司电网规模及信息化建设具体情况，硬件配置如下图所示。

图3 物理架构

4. 系统技术路线
4.1 基于ArcGIS的企业级应用平台
所谓企业级GIS（Enterprise Geography Information System），是指能够最大化地减少和消除作为单一实体的政府机构组织或企业内部各种信息流转和共享的障碍，服务于整个机构组织或企业而非孤立于部门内部的综合地理信息系统。
Esri推出的企业级GIS解决方案，通过近年来在国内外诸多应用实践的考验，证明是一种有效的途径。
ArcGIS 企业级 GIS 的主要特征：
1) 产品体系全面覆盖从桌面工具到服务器平台，并具有选择、组合和部署的高度灵活性和开放性；
2) 具有超大规模（TB、PB级）空间数据集中、分布管理能力；
3) 全面支持SOA架构，具有构建、发布、提供符合工业标准的空间信息及分析处理功能服务（Web Services）的能力；
4) 具有空间信息服务、GIS功能服务以及服务聚合与再提供能力。
ArcGIS企业级GIS的目标是借助和综合其他IT技术提供的功能和数据，将空间信息及其相关联的业务信息和GIS的空间信息处理和分析功能贯穿、融合到整个组织机构或企业。

图4 ArcGIS平台架构

4.2 基于ArcGIS Flex富客户端解决方案
富互联网应用程序（Rich Internet Applications，缩写为RIA）是下一代的将桌面应用程序的交互式用户体验与传统的WEB应用的部署灵活性和成本分析结合起来的网络应用程序。富互联网应用程序中的富客户技术通过提供可承载已编译客户端应用程序（以文件形式，用HTTP传递）的运行环境，客户端应用程序使用异步客户/服务器架构连接现有的后端应用服务器，这是一种安全、可升级、具有良好适应性的新的面向服务模型，这种模型由采用的WEB服务所驱动。结合了声音、视频和实时对话的综合通信技术，使富互联网应用程序（RIA）具有前所未有的网上用户体验。
为了让GIS用户也能充分享受最新Web技术，系统使用ArcGIS的基于Flex的富客户端解决方案ArcGIS Server Flex API，通过Flex使用GIS地图与功能，创建出功能丰富、操作便利并具备极强视觉冲击力的Web GIS应用。
5. 结语
建设坚强的智能电网必须基于完善的电网企业级GIS平台，随着华北电网GIS空间服务平台建设的深入，GIS将形成既相互独立又相互协作、资源共享、可互操作的公共应用平台，为智能电网的经济、高效运行提供辅助决策。

图5 电网GIS空间服务平台Web框架界面