基于GIS叠加分析和输电网穿越环境敏感区的线路避让策略制造技术

本专利旨在通过对生态保护红线划定范围数据进行坐标转换、叠加基础地理数据、电网输电线路数据进行GIS空间比对分析，摸清已有及规划的输电线路杆塔点布设和线路走势穿越生态保护红线情况,同时通过比对结果对规划线路进行智能调整、优化布点位置、合理避让生态保护红线，有效减少矛盾争议点，保障输电网络工程如期竣工、顺利验收。

【技术实现步骤摘要】
基于GIS叠加分析和输电网穿越环境敏感区的线路避让策略
本专利技术属于电力领域，具体涉及一种基于GIS叠加分析和输电网穿越环境敏感区的线路避让策略。
技术介绍
甘肃电网承担着为甘肃经济发展和人民生活提供可靠优质的电力保障、促进全省电力资源优化配置的重要责任。甘肃省是全国重要的生态屏障地区，西北沙漠化的遏制、黄河和长江上游地区水源涵养林的保护、黄土高原和青藏高原水土流失的治理、内陆河流域生态环境的恢复和保护等，大部分工程项目都需要在省内实施。因此甘肃省的自然保护区和水源地等环境敏感区较多、环境敏感区域类型复杂，如河西走廊、酒泉卫星发射中心等。为避让环境敏感区域，在省内进行输电网络工程实施或线路规划尤其困难。解决区域电网规划与生态保护红线的矛盾冲突问题是目前电网规划中变电站选址、线路走向设计的主要热点问题
技术实现思路
本专利旨在通过对生态保护红线划定范围数据进行坐标转换、叠加基础地理数据、电网输电线路数据进行GIS空间比对分析，摸清已有及规划的输电线路杆塔点布设和线路走势穿越生态保护红线情况,同时通过比对结果对规划线路进行智能调整、优化布点位置、合理避让生态保护红线，有效减少矛盾争议点，保障输电网络工程如期竣工、顺利验收。本专利技术的益处在于：将电力行业数据整理成带有坐标信息和属性信息的结构化数据，并与地图大数据进行匹配、融合，进行时空数据对行业科学模型的空间展示，形成基于行业模型与时空数据相结合的算法模型。通过可视化技术，直观展示环境敏感区域、输电网线路等，为输电线路的调整提供可视化分析，保证输电线路规划的科学合理。在缓冲区分析及叠加分析的基础上，利用空间智能优化技术，进行已建电网线路调整及规划电网线路设计，保证电网线路设计的最优化、合理性、科学性。附图说明图1总研究技术路线具体实施方式1.1技术路线通过建立专家知识库、地理空间智能化技术等分析算法进行输电网络环境敏感区避让智能分析研究。地理空间智能化识别专家知识库，识别出涉及敏感区域的已建成输电线路并提出优化建议，此外智能化技术利用机械学习、深度学习等技术规划合理的新建输电网线路；同时将智能化调整、规划结果补充、完善至专家知识库，不断更新专家知识库内容。建立专家知识库首先要进行数据收集、整理及简单分析。输电网络环境敏感区避让智能分析专家知识库中包括地图大数据、生态红线数据、输电网线路数据及专家经验数据。其中，地图大数据包括地理现象、地理事实、地理概念、地理规律、地理理论，在人工智能中统称为地理知识。建立甘肃省输电网络环境敏感区避让智能分析专家知识库，为地理空间智能化识别作数据基础。1.2关键技术研究本项输电网络环境敏感区避让智能分析算法包括地图大数据技术、地理信息技术、空间优化技术及基于智能主体的模拟，具体如下：(1)大数据融合技术电力行业数据纷繁复杂，有结构化与非结构化的数据、文本数据与图像数据等。每一种形式的数据需要采用不同的方法处理，但最终都要整理为带有坐标信息和属性信息的结构化数据。采用数据融合技术，将电力行业数据整理成带有坐标信息和属性信息的结构化数据，并与地图大数据进行匹配、融合，进行时空数据对行业科学模型的空间展示，形成基于行业模型与时空数据相结合的算法模型。(2)空间优化技术空间优化是指在一定区域，一定资源和位置相关性的约束条件下，极大或者极小空间目标函数，在缓冲区分析及叠加分析的基础上，利用空间优化技术，进行已建电网线路调整及规划电网线路设计，保证电网线路设计的最优性、合理性、科学性。(3)地理空间智能分析技术通过GIS空间分析算法，如缓冲区分析、叠加分析、统计分析技术，识别出涉及敏感区域的线路，提出优化建议，并合理规划新建输电网线路。缓冲区分析是指以点、线、面实体为基础，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层，然后建立该图层与目标图层的叠加，进行分析而得到所需结果。对不同类型的目标实体，所产生的缓冲区也不同。点的缓冲区通常是以点为圆心，一定距离为半径的圆；线的缓冲区通常是以线为中心轴线，距中心轴线一定距离的平行条带多边形；面缓冲区是由面的边界多边形向外或向内扩展一定距离所生成的新的多边形。利用缓冲区分析，以自然保护区和水源地等敏感区为目标实体，根据业务需求确定向外扩展的距离，生成缓冲区。该缓冲区范围为敏感区域，区域内不能设立输电网络。叠加分析是GIS中的一项非常重要的空间分析功能。是指在统一空间参考系统下，通过对两个数据进行的一系列集合运算，产生新数据的过程。叠加分析的目标是分析在空间位置上有一定关联的空间对象的空间特征和专属属性之间的相互关系。多层数据的叠加分析不仅产生了新的空间关系，还可以产生新的属性特征关系，能够发现多层数据间的相互差异、联系和变化等特征。叠加分析包括：视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加及多边形叠加。统计分析是指运用统计方法及与分析对象有关的知识，从定量与定性的结合上进行的研究活动。统计分析一般包括三个步骤：收集数据、整理数据和分析数据，利用统计分析，建立输电网络环境敏感区避让智能分析专家知识库，为地理空间智能化识别提供数据基础。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本专利技术的内容和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于GIS叠加分析和输电网穿越环境敏感区的线路避让策略，其特征在于，/n一、使用大数据融合技术，电力行业数据纷繁复杂，有结构化与非结构化的数据、文本数据与图像数据等，每一种形式的数据需要采用不同的方法处理，但最终都要整理为带有坐标信息和属性信息的结构化数据；采用数据融合技术，将电力行业数据整理成带有坐标信息和属性信息的结构化数据，并与地图大数据进行匹配、融合，进行时空数据对行业科学模型的空间展示，形成基于行业模型与时空数据相结合的算法模型；/n二、空间优化技术/n空间优化是指在一定区域，一定资源和位置相关性的约束条件下，极大或者极小空间目标函数，在缓冲区分析及叠加分析的基础上，利用空间优化技术，进行已建电网线路调整及规划电网线路设计，保证电网线路设计的最优性、合理性、科学性；/n三、地理空间智能分析技术/n通过GIS空间分析算法，如缓冲区分析、叠加分析、统计分析技术，识别出涉及敏感区域的线路，提出优化建议，并合理规划新建输电网线路；/n缓冲区分析是指以点、线、面实体为基础，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层，然后建立该图层与目标图层的叠加，进行分析而得到所需结果；对不同类型的目标实体，所产生的缓冲区也不同；点的缓冲区通常是以点为圆心，一定距离为半径的圆；线的缓冲区通常是以线为中心轴线，距中心轴线一定距离的平行条带多边形；面缓冲区是由面的边界多边形向外或向内扩展一定距离所生成的新的多边形。/n...

【技术特征摘要】
1.基于GIS叠加分析和输电网穿越环境敏感区的线路避让策略，其特征在于，
一、使用大数据融合技术，电力行业数据纷繁复杂，有结构化与非结构化的数据、文本数据与图像数据等，每一种形式的数据需要采用不同的方法处理，但最终都要整理为带有坐标信息和属性信息的结构化数据；采用数据融合技术，将电力行业数据整理成带有坐标信息和属性信息的结构化数据，并与地图大数据进行匹配、融合，进行时空数据对行业科学模型的空间展示，形成基于行业模型与时空数据相结合的算法模型；
二、空间优化技术
空间优化是指在一定区域，一定资源和位置相关性的约束条件下，极大或者极小空间目标函数，在缓冲区分析及叠加分析的基础上，利用空间优化技术，进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹碧波，李炜，李小娟，孟欢，高世刚，何巍，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：甘肃;62