城市配电网络电气系统接线图自动成图研究
【摘要】本文介绍了城市配电网络调度管理的管理现状，提出了一种基于GIS图形，借助GIS中表述的电网拓扑，利用特定的布局算法，实现电气接线图的自动成图，使电气接线图能适用于配网的生产调度、抢修指挥。认为城市配电网络的电气接线图自动成图，是实现配网自动化建设的重要基础保障。
【关键词】城市配电网;电气接线图;自动成图;GIS;配电管理
1.引言
城市配电网是一个分部地域广阔，建设改造频繁，并且由于市民生活生产、市政建设、交通运输等各种复杂的运行工况，导致配电网的故障和抢修任务也非常繁重，传统的配网生产管理模式，在城市规模越来越大，配电网络结构越来越复杂的今天，已经很难适应配网调度管理，快速抢修指挥等配网日常工作，因此电力部门引入了GIS进行配网的管理，GIS(Geography Information System)是地理信息系统的简称，是一种基于计算机对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析的工具。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起。这种能力使GIS与其他信息系统相区别。由于已知世界信息量中的百分之八十都与各种地理信息相关，因此GIS的应用非常广泛[1]
目前电力企业一般是利用GIS来管理配网的空间数据和属性数据。配网的设备设施被可視化的定位于城市的背景地图上，这种空间数据一般十分巨大。在完整的配网空间数据基础上，实现各种配网业务功能。
配网的各种生产管理业务，不仅仅依赖地理信息，部分应用需要以地理坐标作为参照，而更多的业务是对于电网拓扑结构的建立、查询和分析。这些业务不可能直接基于数量巨大，结构复杂，反映实际电网空间分布情况的的地理图数据，而是需要各种不同的简化了的符合业务习惯的专题图形，这些业务包括配网运行指挥调度、线路改造、线路巡视、工程管理、生产管理等等。
城市配电网络电气系统接线图(以下简称电系图)正是上述配网管理业务中所必须依赖的应用基础。电系图是要以地理图上的设备空间数据为基础，经过复杂的算法转换成正交化的电气接线示意图。
本文从电网运行调度的角度为出发点，具体探讨电系图实现的每一个环节，并以此展望电系图在配网管理中的应用前景。
2.配电网网络接线方式
要研究配网电系图自动技术，需要先研究配网的接线模型。不同的接线模型对系统图的生成方式和难度有很大的影响。目前关于配网接线模式和优化方面有很多的研究成果，接线模式的基本考虑因素主要是提高供电可靠性和减少设备投资。以下为目前国内外常见的接线模式：
2.1 辐射型
辐射型的接线模式是由一个电源点出发，供电线路呈辐射状。如图1。
辐射型接线模式的优点是线路结构简单，设备投资相对少，负荷扩充方便，但是其供电可靠程度有限，只能达到一定的程度，由于是单向供电，会容易造成全线停电的可能。
2.2 环式型
环式型接线模式实际上是由辐射性接线模式扩展而来。在两个或多个辐射网之间用联络开关连接起来，组成多电源有备用的接线方式，就形成了环式接线模型。常见的环式接线模式有“手拉手”型、“3-1”型、“4-1”型、“4×6”型等等。如图2、图3、图4、图5。
2.3 多分段多联络型
多分段多联络型是目前的发展趋势。其接线方式是将多个电源之间的线路用多个分段开关连接，分段之间由用多个联络开关连接。根据分段数和联络数的不同，分为两分段两联络，三分段两联络，三分段三联络，四分段三联络，五分段三联络，六分段三联络等。架空线常见的有两分段两联络(图4-8)、三分段三联络(图4-9)、五分段三联络，电缆网常见的有三分段两联络(图6)、五分段三联络(图7)。
在多分段多联络模式下，供电可靠性取决于分段数目。分段数目越多，可靠性越高。同时分段数目还影响线路的负载率，联络开关数目越多，线路的负载率越高。但是分段数和联络数越多，设备的投资越大。
3.电系图的业务要求
电网调度对基础图形的要求是非常高的，具体体现在：
1)调度所使用的电气接线图只反映电网的主干设备，如变电站、主干的架空线、主干的电缆、调度开关、调度开关站、重要的双路用户等，而其他的分支线则一律不显示。电系图必需要一目了然的、清晰的反映电网的系统特性以及主干的电气连接关系;
2)电系图上，所有的线路要求横平竖直的正交化，同时要尽量减少线路间的交叉，这样更能清晰的反映线路的连接关系，减少视觉上的误判断;
3)调度要求电系图在整体布局上长宽大致呈4×3的关系，这样能保证所有的图形能恰好的在调度屏满屏幕的显示，同时要求在满屏幕的时候，所有的设备对象、标注均能清楚的显示;
4)电系图必须反映最新的电网实际状况，因此要求电系图能在电网有任何改动后最短时间内得到更新，而且这样的更新必须是增量更新，不能影响原有的电系图的手工调整结果;
5)电系图必须严格的反映电网的实际拓扑关系，不能有任何的错误，否则会引起调度错误，引发电网事故。
4.技术难点
电系图的自动生成技术设计到图形的自动布局问题，图形的自动布局一直是业界和学术界的难题，至今都没有很好的算法，自动布局效果只能达到一定的理想程度。电系图自动生成涉及到的算法难度包括：
站对象的摆放，站对象包括变电站、开关站(开闭所)、变压器等，这些对象对整个图形的布局起了决定的作用，他们的位置将影响电系图的可读性。很显然，要想让程序来自动合理的摆放这些对象，是一个很复杂的理论问题。
线路的自动正交化。在电系图上，所有的线路都是平行排列，或正交跨越，平行线路之间的距离为等距。这个算法上仍然是一个大难题。
线路的交叉最小化。在电系图上必须尽量保证线路的交叉数量最小化。
5.自动成图的算法研究
目前国际上对于图形布局优化算法的研究，有很多专业学科和硕士博士等专业研究人员，是计算机图形学方面一个热点研究方向，主要应用户芯片电路布局设计等方面，使用到的二维平面拓扑布局算法主要有，受力驱动(Force-directed)布局算法、基于根(Root-Based)的布局算法、ISOM神经网络算法。
5.1 受力驱动算法
受力驱动算法是一个有名的拓扑布局算法，这一算法的思想包括两个方面：(1)它将网络看成一个能量系统，把结点看成电荷，把结点之间的连接看成弹簧，(2)当使这个系统的势能达到最小时，也就是说对于每一个结点，受到边(弹簧)的张力和其它结点的斥力达到平衡时就可以得到一个最佳的布局结果。所以，这个算法把布局过程分成两个阶段，首先随机生成一个初始化布局，然后再根据结点的受力对整个布局进行优化，当系统势能最小时，优化完成。然而要达到最后的平衡点，决非易事，所以优化布局的过程要花费很长的时间，所以这个算法的缺点是布局的实时性较差。
5.2 基于根的布局算法
法是把网络拓扑看成一个层次结构，采用逐层布局的办法将拓扑展开。算法从所有的结点中选择几个度数最大的结点作为根结点，首先把根结点按照一定的规则布局(比如布局到一个环，或采用受力驱动布局算法布局等)，然后再對每一个根结点，按照一定的规则布局它的还未曾布局的邻居结点，接着再以刚刚布局过的所有结点为根重复上面的过程，如此递归下去，直到布局完所有的结点。算法在每一层的处理上有比较大的灵活性，在布局每一层时，采用的方法不同则得到的布局结果也不同。由于它简化了布局的过程，所以布局的实时性较好，但是在布局大量结点时，结点的重叠问题依然存在。
5.3 ISOM神经网络布局
ISOM神经网络布局算法将网络中的每一个结点的所有权值看成一个N维向量，结点在N维空间中的位置由这个向量决定，当这个向量是二维的时候，结点就落到了二维空间中的一个点上，结点的初始向量是随机的，也就是它的初始位置是随机的，算法再通过一个称作“竞争学习(Competitive Learning)”的过程不断调整结点的位置，来达到最终的布局。调整的过程是一个循环，首先生成一个随机的输入向量，然后调整与这个随机向量距离最近的结点，接着在一定区域内调整这个结点的邻居，然后重复上述循环，这个循环重复的次数是一个实验值，这种循环的次数随着结点数目的增加线性增长，所以该算法已经有了较高的计算效率，不过它的布局结果的美观程度不如受力驱动算法的布局结果好。
这些算法都是研究在空白布局场内的初始布局，对于增量更新布局的算法，还没有比较成熟的理论，只能在现有布局算法的基础上，进行适应性变化。而电力调度系统图的增量布局算法，不仅需要考虑图形学方面的问题，还需要综合考虑电力调度业务应用方面的习惯和特殊要求。
6.结语
利用GIS来统一的管理电网的空间数据已经是一种潮流趋势。但如果想要利用GIS的集中数据管理功能，在配电网的生产管理实践中发挥更大的作用，还必须借助电系图等专题图形。电系图在GIS的基础上自动的生成。目前电系图的自动生成仍然存在很大的技术难点，它要考虑到线路的正交化，以及线路交叉量最少，设备之间要避免重叠等约束因素。同时，电系图的生成还要受电网的接线模式制约，接线模式越复杂，自动生成系统图的算法越复杂。另外，系统图的生成还要考虑到在GIS系统当中，电力设备的数据建模方式和拓扑规则的定义。当然，系统图的自动生成，最重要的约束是业务部门的的需求和使用习惯。在系统图的大方向的需求方面，大部分的用户的需求是一致的，即系统图能反映电网的电气接线关系。在系统图的细部需求上，不同的用户会差别很大，这会跟实际电网接线模式密切相关。解决了电系图的自动成图问题，不仅可以为配电网的调度提供图形基础，还可用于生技部门的线路管理，客户营销部门的故障、用户定位等用途，电系图的自动成图功能实现，将使配电业务部门的信息化管理水平，从原有的资料收集汇总，提升到综合分析应用的阶段，将为下一步配网各种高级分析计算、规划提供应用基础。电系图自动成图，在电力部门有着重要、广泛的应用前景。
参考文献
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作者简介：方正云(1979—)，男，云南玉溪人，大学本科，云南电网公司昆明供电局信息中心副主任，主要研究方向：电力信息化工作。
作者：方正云
摘 要：针对手工绘制地质图件烦琐而重复的过程，本文选用MapGIS K9作为开发平台，在Visual Studio环境中，使用C#语言和COM组件技术研发了一个计算机技术支持下的钻孔柱状图自动绘制系统。系统建成后，利用河南省煤田地质局二队所提供的补1号钻孔数据其进行了测试。结果表明，该系统能达到省时、省力和高效的目的。
关键词：MapGIS;二次开发;钻孔柱状图;自动成图
钻孔柱状图是煤田必备的综合性图件之一，是根据钻孔过程中所得到的资料，按岩层新老关系的排列顺序，将岩层恢复到水平状态后绘制出的一种图纸[1]。钻孔柱状图在矿井生产前期以及整个生产过程中都起着非常重要的作用[2]。钻孔柱状图的绘制工作在20世纪80年代以前主要靠手工绘制完成，因工作量大，工序烦琐，重复过程多，人工绘制费时费力，成图质量难以保证，不仅浪费大量的人力和物力，而且成图慢、效率低，难以满足实际生产的需要[3]。20世纪80年代以后，多数柱状图是由计算机成图的，主要通过扫描矢量化完成。这样的柱状图虽然在信息共享和传递上有一定的进步，但同样存在绘制时间长、效率低、精确度差、编辑困难等问题，无法满足一些工期紧、任务重的資料处理工作的需求[4-5]。针对上述钻孔柱状图绘制存在的不足，本文选用MapGIS K9作为开发平台，在Visual Studio环境中，使用C#语言和COM（Component Object Model）组件技术[6]研发了一个计算机技术支持下的钻孔柱状图自动绘制系统，以提高绘图精度，节约工作时间，避免人为操作可能造成的错误，提高工作效率[7-9]。
1 系统的功能分析与确定
本文的研究目标是，在广泛调研的基础上，根据用户实际需求，研究并建立一个能集成多种数据源、数据采集手段方便快捷、成本低廉、作业速度快、精度高、信息丰富、兼容性高、操作简便的钻孔柱状图快速生成系统。
1.1 利用手工方式的图件绘制过程
钻孔柱状图自动生成系统是建立在手工绘图基础上的，因此，要对手工绘图过程进行分析。首先，地质技术人员需要对野外采集的数据进行简单计算，根据国家规范拟定图件绘制方案，确定比例尺。其次，根据规范绘制图头、查野外编录及其规范、根据比例尺计算中间结果、绘制线图元及点图元，再查野外编录、根据比例尺计算中间结果、绘制下一个线图元及点图元，循环至图件完成[10]。整个过程复杂且极容易出错。
1.2 系统功能确定
通过对手工绘制图件步骤进行分析，利用计算机对其过程进行了优化与归纳[11]。据此，研究者系统划分为4个模块：数据操作模块、柱状图绘制模块、图形输出模块、数据库管理模块。其中，数据操作模块主要实现钻孔数据的导入、更新、分条录入、导出等;柱状图绘制模块实现钻孔柱状图自动绘制，并对新旧钻孔柱状图进行对比;图形输出模块可实现多种图形输出格式，满足用户的不同需要;数据库管理模块主要是对标准数据库进行管理。
2 系统实现
2.1 数据操作模块的实现
数据操作模块包括导入数据、更新数据、添加数据、导出数据4大功能。其中，导入数据支持直接将Excel表格中的数据导入数据库;也可实现不同类型数据库之间数据的导入，如SQL Server或者Oracle数据导入GDB企业管理器中;还可实现相同类型数据库之间的数据导入，如GDB企业管理器中的不同数据库。更新数据功能是指对用户选择的数据进行更新。添加数据功能实现了数据的实时更新。导出数据功能可以将数据库中的多种格式数据导出为6x表文件或者TXT文件。
2.2 绘制柱状图模块的实现及需要注意的问题
2.2.1 绘制柱状图模块的实现。钻孔柱状图的绘制过程如图1所示。
整个钻孔柱状图可以看成是由一列一列组成的，每一列都是由图头和内容构成的。用户可以根据需要，将不同的列组合起来，形成不同模式的钻孔柱状图。因此，这里采用复选框的形式，用户可以根据需要，选择复选框，钻孔柱状图中就生成相应的列。
每天都在掘进的钻孔，每天都会更新钻孔数据资料。为了便于对每天的钻孔资料进行分析，对比新旧的钻孔数据，就要对新旧钻孔柱状图进行对比。该系统具有分条录入的功能，用户可以将当天更新的钻孔数据资料分条录入数据库，重新生成新的钻孔柱状图，并与旧的钻孔柱状图进行对比分析。
2.2.2 需要注意的问题
2.2.2.1 缓冲线绘制算法的实现。在绘制柱状图过程中，若分层的岩性描述文本高度超出分层高度，就会产生岩性描述文本溢出现象，为了保证钻孔柱状图的美观，在岩性柱两侧加入缓冲区，引入缓冲线。
为了保证图幅的美观，缓冲线一般要与钻孔柱状图的各个分层底部相一致。但是，在特殊情况下，允许各分层线上下浮动，缓冲线同时随之移动，尽量使缓冲线水平，减少斜缓冲线的数量。
在手工绘图过程中，可以通过目测，人为调整缓冲线;而利用计算机进行自动绘图，则无法进行目测，需要采用一定的算法进行计算来绘制缓冲线，具体过程如下。
①初始化变量[i]=0，读取数据库中的岩层真厚度数据TrueHeight[i]，将其赋给rowheight[i]，假如rowheight[i]小于2，将rowheight[i]赋值为2，对其累加求和，得到岩性描述文本的总高度sumrowheight，累加岩层真厚度数据，得到岩层累计真厚度sumheight。
②判断sumrowheight和sumheight的大小，假如sumheight较大，则直接绘制钻孔柱状图，否则执行③。
③初始化变量[j]=0，进行for循环，从数据库中依次读取每一层的岩层真厚度数据TrueHeight[j]。
④使用if语句，对TrueHeight[j]进行判断，假如TrueHeight[j]大于2，利用TrueHeight[j]绘制钻孔柱状图，否则将rowheight[j]赋值给TrueHeight[j]，绘制钻孔柱状图。
2.2.2.2 文字换行算法的实现。在绘制钻孔柱状图的过程中，岩性描述是必不可少的。在利用计算机自动绘图时，岩性描述的行宽是固定的，这就要求必须对数据库中读取的岩性描述进行换行，具体步骤如下。
①初始化变量[i]=0，从数据库中读取岩性描述的内容row[i]，比较岩性描述的文字长度length和字体高度size的乘积与岩性描述文本的长度width，若前者较大，则执行②，否则直接添加岩性描述。
②定义字符串S1，初始化变量[j]=0，以岩性描述文字长度作为循环控制变量，以（j+2）*size>width作为判断条件，确定[j]的值，将row[i]中的前[j]个字赋给字符串S1。
③定义字符串S2，根据[j]的值，将row[j]后面的字赋给字符串S2。
④根据S1和S2完成岩性描述的填写。
2.3 图形输出模块的实现
图形输出模块借助MapGIS K9的AxMxEditControl对象的StartTool方法，实现打印设置、打印预览、打印、输出光栅文件、输出PS/EPS文件、生成WEB图片等功能。
2.4 数据库管理模块的实现
2.4.1 添加数据功能实现。利用mcGDBServer类的Connect函数连接数据库，通过mcXClsTool类的CreatXCls方法，调用MapGIS对象类创建向导，在MapGIS的GDB企业管理器的指定数据库中创建对象类，用户可以根据已有的对象类的属性结构，导入新对象类中，完成属性结构的设置。
2.4.2 数据编辑功能实现。利用EditConnector控件的StartTool函数，将不同参数传入StartTool函数中，实现不同点、线、区、注记的输入、选择和修改，以及框选、圆选、多边形选择和平移功能。
2.4.3 数据导入/导出功能实现。利用mcDataConvertTool类的DataConvert函数，通过调用对象类的数据导出/导出对话框，完成数据导入/导出功能，实现简单要素类（sfcls）、注记类（acls）、要素類（fcls）、对象类（ocls）、CAD类（cadcls）、MapGIS6x（*.wb;*.wp;*.wl;*.wt）、MapGIS6x工程文件（*.MPJ）、Txt Files（*.txt）、Mif Files（*.mif）、E00 Files（*.e00）、Shape Files（*.shp）、Dxf Files（*.dxf）、数据库表格等数据格式之间的导入与导出功能。
3 系统应用
系统完成后，利用河南省煤田地质局二队所提供的补1号钻孔数据进行了测试。钻孔位于XX镇，高程为239 m，终孔深度为382.4 m。开工日期为2010年08月28日，竣工日期为2010年10月29日。试验结果表明，该系统达到了省时、省力和高效的目的。
4 结论
本文在广泛调研的基础上，系统研究了钻孔柱状图的主要构成及绘制技巧，基于MapGIS K9建立了钻孔数据基本信息数据库，借助Visual Studio .NET 2008开发环境，使用C#语言，采用组件开发技术，设计开发了基于MapGIS的钻孔柱状图自动绘制系统。该系统具有钻孔数据的信息化管理、钻孔柱状图的自动绘制、数据导入和导出等功能，为钻孔柱状图的绘制提供了便利，并在实际应用中达到了省时、省力和高效的目的。但由于时间和作者个人能力的限制，对于一些细节性的问题未进行深入研究，还有待进一步补充完善。
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作者：张永辉
摘要：现行的基准地价评估工作底图主要采用手工进行点、线、面绘制， 费时费力， 在边界提取和边界线追踪过程中会因人为判断导致误差。本文从实现自动读取、查询并导出兴趣点位置信息；基于ArcGIS的道路智能提取并将信息点自动匹配至道路图上两个方面进行工作底图自动化绘制的研究。
关键词：基准地价评估；工作底图；ArcGIS；百度地图API
一、基准地价评估工作底图自动化编制的问题
基准地价评估是地籍管理的日常工作之一，为科学管理土地、合理利用城镇土地提供依据，是保障国家土地所有权在经济上的实现及利用经济手段强化土地资产管理的重要手段。城镇土地定级估价工作底图是进行土地定级估价工作的必要基础图件，是反映要素相对空间位置和名称的基础图。主要表示各级行政中心，主要行政单位，主要道路名称，路网信息，自然湖泊草原的位置，名称。其次是基准评估点、线设施因素，包括大型商服中心设施，银行，教育医疗机构等位置名称。
基准地价工作底图是进行定级的基础材料，通常在做项目时由技术单位承担完成，工作底图主要包括点、线、面三种数据信息，点和线的数据收集是比较繁琐的，点的采集可以通过直接在ArcGIS上面添加，但要求位置精确到所需要采集的点，如某个中学或者医院，这样做只能一个一个点去添加，工作量大且容易出错。线文件基本上就是道路问题，道路确切地说是一个面状数据，只是在要求不严格的情况下可以以线代替，绘制道路比采集点更为麻烦，主要在于道路是需要一条一条手动画的，并且要保证拓扑关系的正确。无论是添加点还是画道路，必须事先在ArcGIS里面导入评估对象所在地区的地图。 数字化工作底图的选取和绘制、因素因子分布图的获取和数字化编辑、样点数据输入和处理等，工作量极大，而我国城镇基准地价评估工作的工期普遍较短，因此工作强度极大，且在边界提取和边界线追踪过程中会因人为判断导致误差。很容易出现造成处理结果的错误。
二、基于ArcGIS与百度地图API研究实现的功能
针对这些存在的问题，本文深入研究了基于ArcGIS的道路智能提取方法实现与百度地图API的坐标转换系统的设计，以实现（1）工作底图的自动矢量化绘制，重点研究地价评估区域的道路提取；（2）实现地址输入转化为坐标自动输出的功能：实现将图书馆、学校、公园、文化设施等地址转换为同一坐标系下的坐标的功能。例如输入南昌市政府，可自动输出（28.688135631948，115.86474215425）。最终实现基准地价评估因素点与道路的合并功能。
三、基于ArcGIS的道路智能提取方法实现
通过在线地图的实时获取和ArcGIS软件的栅格数据矢量化的基础方法，实现电子地图道路的智能提取，减轻地价评估过程中作业人员进行栅格数据矢量化的作业强度。ArcScan是ArcGIS所提供的可调用模块之一，具有一定的柵矢一体化的编辑功能。在大批量的矢量化作业中效果尤其明显，可以大量减少后期的处理工作，提高工作效率。
应用ArcScan，可以做到：从栅格地图中提取线状要素的中心线，提高数字化的准确率，高精度的自动完成栅格至矢量数据的转换，从栅格数据直接创建shape文件，使得从栅格上建立新要素变得简单易行。在应用ArcScan进行矢量化是有两种方式可以进行选择，一种是交互式的矢量化（Raster tracing），一种是批处理的方式进行矢量化（Batch vetorization）。在本文研究中，我们只利用批处理方式进行矢量化处理。具体流程如下：
3.1 二值化
栅格地图的二值化是ArcScan矢量化的必要前提条件，所谓的二值化，就是讲栅格数据的符号方案设置两种颜色分类显示。打开灰度化栅格图层的属性（Layer Properties），在Symbology页面选择Classfied，并将Classes设置为2，完成栅格数据的二值化后即可将栅格数据添加到ArcMap中。
3.2 栅格数据的地理坐标配准
由于来自在线地图的栅格数据没有空间投影信息，所以数字化之前要先用ArcToolbox中的Define Projection工具给栅格数据定义空间投影，并用Georeferencing工具进行地理配准，得到具有地理信息的栅格数据。
3.3 添加矢量图层
在ArcCatalog中新建一个Geodatabase要素类或者shapefile线状图层用于存放矢量化后的数据。将新创建的要素图层添加到与栅格数据相同的文档中，选择开始编辑，此时ArcScan工具条显示可用（ArcScan工具只有在栅格数据二值化和矢量数据图层开始编辑的状态下才可使用）。
3.4 矢量化参数设置
矢量化之前可对矢量化的参数进行设置，单击工具条中的Vectorization下拉菜单，选择Vectorization Settings，可以对噪声级别和平滑权重进行设置，以求得到最佳的矢量化结果。
3.5 进行矢量化
设置好参数之后，可以选择工具条下拉菜单中的Show preview 预览矢量化的结果，如果效果不好，可以重新调整参数设置，直到达到好的效果，点击下拉菜单中的Generate Features，并选择将矢量数据存储到已经新建的shapefile线图层中，即可得到矢量化后的数据。
四、基于百度地图API的坐标转换系统的设计
百度地图开放其API接口，地图开发者可以使用提供的接口实现所需要的功能，整个过程变得更加简洁，对于地图开发有这极大的意义。传统的地理兴趣点坐标的获取是一个繁杂的过程，需要通过人工方式来获取大量的兴趣点的坐标并记录下来，这样无疑延长了工作周期。因此，为了克服传统工作的弊端，决定基于百度地图API在windows平台上开发这款地理坐标转换系统。
4.1 地理坐标转换系统总体概述
4.2地理坐标转换系统具体实现
4.2.1.模块设计
（1） 文件读写模块：完成批量获取坐标时对输入文件的读取和对输出文件的输入的功能。
（2） 网络传输模块：完成软件与服务器之间的数据传输功能。
（3） XML解析模块：完成解析服务器所返回的XML数据中的坐标的功能。
4.3地理坐标转换系统结果展示
4.3.1单地点查询
（1）输入需要查询坐标的地址
（2）点击获取位置按钮，得到坐标
4.3.2多地点查询
（1）向文件中输入需要转换坐标的多个地点
（2）在坐标转换软件中选择保存地址的文件
（3）点击批量获取位置按钮，得到的坐标保存在输出文件
4.3.3 区域信息查询
（1）在坐标转换软件中输入待查询的区域及类别
（2）点击获取区域信息，得到的结果保存在输出文件
五、评估点（部分）在道路上的添加
根据前面自动输出的地理坐标，表示在提取的道路信息上。通过添加XY数据分别添加评估点数据，包括学校，医院，银行等，效果如下：
参考文献
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[6]董敏，孫宝生等.基于ArcGIS的栅格图像自动矢量化的实现新方法[J].西部探矿工程，2011（2）：139-142.
作者简介：金盈盈（1993-），女，江西师范大学城市建设学院2012级工程管理专业学生；刘军利（1992-），男，江西师范大学地理学院2012级地理信息系统专业学生；查涛、邓俊（1994-），男，江西师范大学软件学院2012级软件学院软件工程专业学生；黄泰儒（1995-）男，江西师范大学城市建设学院2013级工程管理专业学生。
作者：金盈盈 刘军利 查涛 邓俊 黄泰儒
实验内容及要求：
内容：
在自动饮料销售机的”买饮料”场景中，假定饮料销售机有三个部分，前端(front)，
钱币记录仪(register)和分发器(dispenser)。
前端负责：接受顾客的选购和现钞;从记录仪接收找回的零钱并返回给顾客;
返回现钞;从分配器接收一罐饮料并把它交给顾客。
钱币记录仪负责：从前端获取顾客输入的信息(即选购的饮料的种类和现钞);
更新现钞存储;显示现钞情况;如果缺少零钱将不让系统服务并在前端显示没有
零钱;如果零钱充足一切正常，找零钱。
分配器负责：检查待选购的饮料是否还有货;分发一罐饮料。
请根据以下情形，参照教材93-94页，画出顺序图
理想状态下买饮料(购买成功)
在理想状态下，事件流顺序如下：
1)顾客放入现钞(inputMoney());
2)前端接受现钞并将现钞传给钱币记录仪accept();
3)钱币记录仪对现钞面额进行判断getCustomerInput();
4)钱币记录仪向前端发送现钞情况 sendMoneyInfo()
5)前端将现钞情况显示给顾客showMoney()
6)钱币记录仪根据现钞面额、饮料价格和零钱情况检查可购买的饮料
checkForSoda();
7)钱币记录仪向分发器发送消息检查可购买的饮料的存货情况
checkAvailability()
8)分配器向前端返回可购买且有存货的饮料信息returnSodaFree
9)前端将可购买且有存货的饮料信息显示给顾客displayPrompt();
10) 顾客选择饮料chooseSoda
11) 前端将选择结果给分配器sendChoseToDis
12) 前端将选择结果给钱币记录仪 sendChoseToReg
13) 钱币记录仪检查找零情况 checkForChange()
14) 钱币记录仪更新余额 updateChange()
15) 分配器向前端释放饮料 releaseSoda()
16) 钱币记录仪向前端释放找零 releaseChange()
17) 前端接收饮料并释放出来给顾客receiveSoda()
18) 前端接收找零并返回给顾客 receiveChange()
要求：
写出分析过程，画出顺序图，完成实验报告
分析：
和教材93-94页图7-14到图7-14相比较有何不同，请参照对比来分析。
如果现钞不够买饮料，会如何，事件流将有什么变化?
如果零钱不够，会如何，事件流将有什么变化?
如果无须找零钱呢?
网上书店系统
需求说明书
班级： 学号： 姓名：
目录
1 前言 .......................................................................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 目的 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
范围 ............................................................................................................................................. 1 定义、缩写词、略语 ............................................................................................................. 1 参考资料 .................................................................................................................................... 1 2 项目概述 ............................................................................................................................................... 3 2.1
2.2 2.3 2.4 2.5 产品描述 .................................................................................................................................... 3 产品功能 .................................................................................................................................... 3 用户特点 .................................................................................................................................... 3 一般约束 .................................................................................................................................... 4 假设和依据 ............................................................................................................................... 5 3 具体需求 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.1 功能需求 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1.1 系统类图 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2 类的详细说明......................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3
其它需求描述 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
3.3.1 性能要求 .................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3.2 设计约束 .................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3.3 进度要求 .................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3.4 交付要求 .................................................................................. 错误!未定义书签。 3.
4 用户界面 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
i
选1 前言 课系统需
求说明书
随着网络在中国的广泛普及，网络支付手段的逐步完善，越来越多的中国人逐渐习惯于网上购物，习惯于鼠标点击下订单，送货上门的快捷便利的购物方式。传统书店的购书观念正在被网上书店这一方便快捷的购书方式所冲击。网上书店在国际互联网上可以实现的商务功能已经越来越多样化，从最开始的信息发布功能，到现在的在线图书展示功能、在线洽谈业务功能、在线交易功能、在线采购功能、在线客户服务功能、在线网站管理功能等等，几乎传统书店所提供的功能都可以在互联网上进行电子化的高效运作，而借助网络的跨地域特点，更是将传统书店的地域限制加以突破，全国各地的读者都可以通过网络在同一个网上书店购书，从而大大增加了客户的数量。
为了使网上书店的投入回报和管理效益最大化，在对网上书店进行系统开发之前，必须对一系列问题进行科学的论证，如网上书店的需求分析、网上书店总体规划、网上书店系统的功能和实施方案、网上书店的传播与推广、运行网上书店系统的软件和硬件配置、网上书店的管理系统和管理方法等等。
综上所述，网上书店已经成为互联网时代购书者的最佳选择，必将获得巨大的成功。 1.1 目的
管理员可以维护客户注册信息、维护图书信息、处理订定单信息、维护系统 公告、网上售书。查看图书调查报告、游客可以在线注册为会员、投票、购书。 本系统的设计目标将最终定位于完成以上所述的系统主要业务的基本模型上。 1.2 范围
a. 用一个名字标识被生产的软件产品。比如：×××数据库系统，报表生成程序等等; b. 说明软件产品将干什么，如果需要的话，还要说明软件产品不干什么; c. 描述所说明的软件的应用。应当：
(1) 尽可能精确地描述所有相关的利闪、目的、以及最终目标。
(2) 如果有一个较高层次的说明存在，则应该使其和高层次说明中的类似的陈述相一致(例如，系统的需求规格说明)。 1.3 定义、缩写词、略语
B/S ： 即浏览器/服务器结构，基于浏览器的使用。
1 用户： 网上消费者和系统管理员，角色不同，所使用的功能不同。
网站： Internet 上提供Web服务的计算机。该计算机的IP绑定了域名，在浏览器输入域名就可以访问该计算机的web资源 1.4 参考资料
本条应包括：
a. 在SRS中各处参照的文件的全部清单，如经核准的计划任务书，上级机关批文、合同等;
b. 列出其他参考资料，如属本项目的其他已发表的文件和主要文献等。每一个文件、文献要有标题，索引号或文件号，发布或发表日期以及出版单位;
c. 详细说明可以得到该参考文件的来源。这个信息可以通过引用附录或其他文件提供。
2 2 项目概述
管理员可以维护客户注册信息、维护图书信息、处理订定单信息、维护系统 公告、网上售书。查看图书调查报告、游客可以在线注册为会员、投票、购书。 本系统的设计目标将最终定位于完成以上所述的系统主要业务的基本模型上。
通过前面分析可以理解到现在很多上班族因为忙于工作而没有很多的时间去图书馆、书店看书，而且有很多的学生不愿繁琐的去图书馆找自己需要的资料与书籍，而随着互联网日益发达网上定阅已成为一种流行趋势。 2.1 产品描述
随着网络在中国的广泛普及，网络支付手段的逐步完善，越来越多的中国人逐渐习惯于网上购物，习惯于鼠标点击下订单，送货上门的快捷便利的购物方式。传统书店的购书观念正在被网上书店这一方便快捷的购书方式所冲击。网上书店可以实现的商务功能已经越来越多样化，从最开始的信息发布功能，到现在的在线图书展示功能、在线洽谈业务功能、在线交易功能、在线采购功能、在线客户服务功能、在线网站管理功能等等，几乎传统书店所提供的功能都可以在互联网上进行电子化的高效运作，而借助网络的跨地域特点，更是将传统书店的地域限制加以突破，全国各地的读者都可以通过网络在同一个网上书店购书，从而大大增加了客户的数量。
2.2 产品功能
系统功能说明
(1)、书店前台——功能强大 、操作方便。
前台作为与用户直接交互的界面，在考虑功能的同时，也考虑了操作的简洁和方便性，目的是让大多数不在懂电脑操作的客户，也能轻松的享受电子商务给他们带来的便利。
1、前台主要功能包括
注册/登录(支持个人和团体用户)、我的帐户、新闻发布、书店介绍、联系方式、图书查询、图书高级查询、新书快递、图书分类浏览、图书展示、畅销书排行榜、打折专区、热门推荐，精品推荐、意见反馈、在线帮助、订单管理、缺书登记、在线咨询、自动友情链接功能等等。
3 (2)书店后台
本系统后台管理在考虑书店管理操作简便的同时，提供了强大的书店管理模式。它包括管理员角色的设置，用户资料管理，图书分类管理，图书资料管理，订单管理，图书评论管理，新闻管理，公告管理，文件管理，书店基础资料管理，帮助订制，缺书管理，客户反馈管理，广告管理，图书推荐管理等等。
2.3 用户特点
本项目所开发的系统用户有顾客和系统管理员。 客户·购物
顾客浏览书籍;
If 为需要的书籍 then 放入购物车; End if; 继续浏览书籍; 随时查看购物车;
If 所选书籍不满意 then 更改购物车内信息; End if;
If 结账 then 显示订单生成页面; End if;
顾客完成订单填写; 存入数据库;
管理员·管理
管理员进入登陆页面，进行登陆 If 登陆成功
then 转向管理首页 do 进行管理操作;
If 选择会员信息管理
4 then 转向该页面进行相关的增添查改操作
If 选择书籍信息管理
then 转向该页面进行相关的增添查改操作 If 选择订购信息管理
then 转向该页面进行相关的增添查改操作
If 选择信息统计
then 转向该页面进行相关的增添查改操作 End if; 完成操作; 返回首页;
2.4 返回首页一般约束
(1) 系统中所有账户能够供用户随时使用，能够随时使用相应功能。 (2) 同一时刻，所有账户不能在多个地方登陆。 (3) 确保系统运行准确，高效。
(4) 该系统必须确保所有数据安全，以免损失。所有用户都要登陆才能访问，每个用户只能使用所属角色的权限，必要时限定访问次数。 (5) 界面友好，操作简单。
(6) 软件系统开放性好，结构灵活，可扩充，方便维护。 (7) 安全可靠。 此系统必须满足以后限制：
。
2.5 假设和依据
(1) 假设在全国任何PC终端 ，都可以随时进入购书界面选购图书
(2) 假设用户忘记密码，系统设置找回密码的方法，也可与管理员联系。
系统用例图下图所示
系统书籍浏览加入购物车购物车移 出顾客注册会员个人资料及帐号书籍信息更新书籍信息管理补充货源会员资料管理会员资料更新书店管理者帐号资金管理确认资金到位
3.1功能需求描述
3.实体类图如下图
6 书籍-书籍id-书名-作者-类别-价格-库存-详细描述+添加()+修改()+删除()+查询()+统计()购物车-用户id-书籍id-购书数量+添加()+修改()+删除()+转移()+确认()管理员-单据编号-书籍id-用户id-购书数量-交易时间-送货时间-送货地址-库存数量+生成()+查询()+统计()+修改()用户-用户id-用户昵称-真实姓名-通信地址-会员级别+注册()+修改()
所有的类：
书籍类：包括书籍的信息和书籍可以执行的操作。
用户类：包括用户的信息和用户可以执行的操作。
管理员：包括管理员的信息和管理员可以执行的操作。
购物车类：包括购物的信息和可以被执行的操作。
7 活动图 ：
用户登陆浏览查询图书加入购物车添加预定信息申请结帐确认定单存入后台数据库读取折扣信息确认支付转帐支付
顺序图
系统及管理员登录顺序图
管理员登录页面后台数据库管理主界面请求登录身份验证验证成功验证失败
用户购书顺序图
8 用户书购物车结帐输入书名返回书的信息加入购物车确认购买结帐
3.2类的详细说明
书籍类：
属性：
书籍ID：这是系统数据库中自己分配的一个号码，是唯一的，且会自动往上加的一个序列号，是数据库的关键字，以保证数据的完整性。
作者：用来存书籍的作者姓名。
书名：存放书籍名称。
类别：用来标识书籍的分类属性]。
价格：储存书籍的销售价格。
库存：储存书籍现存数量。
详细描述：对书籍信息作简明描述内容。
方法：
添加：添加图书种类或者数量
修改：对现有书籍信息进行修改。
删除：删除书籍错误信息。
查询：查询书籍信息。
统计：统计汇总所有书籍的属性信息。
3.3 其它需求描述
3.3.1 性能要求
(1)对服务器的要求，至少能够容纳1000人同时访问。 (2)对客户端，在现在使用的电脑中，联网了就行。要求不高。
(3)地本系统，使用功能时，在网速好的情况下，系统响应时间为10秒以内，
3.3.2 设计约束
数据库： SQL
服务器操作系统：windows XP
开发语言：asp.net
服务器硬件：配置稍好就行
开发方式：个人开发。
3.3.3 进度要求
如果5到8人，在20天内应该要完成整个开发并测试。
如果5人以下，在30内应该完成整个工作并测试。
3.3.4 交付要求
该项目完成后，需向用户提交以下信息：
⑴软件需求规格说明书，电子版和纸质版。
⑵软件设计规格说明书，电子版和纸质版。
(3)可运行的软件系统。
(4)部分或者全部源码。
3.4 用户界面
简洁美观的操作界面
美观又简单的操作界面对于一个网站能否吸引顾客的光顾，起着至关重要的作用。操作过于复杂或网站的设计过于沉闷都会使网上书店得不到客户的青睐。本系统通过专业美工的精心打造，配以精致的动画，使网上书店既时尚典雅，又动感十足，吸引广大顾客的光临。
(一) 出线停送电操作顺序图
1、 停电操作顺序图
2、
送电操作顺序图
→
→
→→
(二) 双绕组变压器停止、加入运行操作顺序图
1、 双绕组变压器停止运行(冷备用)操作顺序图
→→
→
↓
2、 双绕组变压器加入运行操作顺序图
←←
←
→→
→
↓
←
←
←
(三) 三绕组变压器停止、加入运行操作顺序图
1、三绕变压器停止运行(冷备用)操作顺序图
→→
→
↓
←
←
←
↓
2、三绕组变压器加入运行操作顺序图
→→
→
↓
←
←
←
↓
为什么110kV及以上变压器在停电及送电前必须将中性点接地?
答：我国的110KV电网一般采用中性点直接接地系统。在运行中，为了满足继电保护装置灵敏度配合的要求，有些变压器的中性点不接地运行。
但因为断路器的非同期操作引起的过电压会危及这些变压器的绝缘，所以要求在切、合110KV及以上空载变压器时，将变压器的中性点直接接地。中性点接地可将此电压释放。
