作者：艾小洋 李東

    經(jīng)過幾十年的發(fā)展， GIS已經(jīng)融入信息技術(shù)(Information Technology, IT)主流，并成為IT的重要組成部分。同時(shí)，IT的發(fā)展也深深影響著GIS的發(fā)展。從桌面GIS到組件式GIS ，從二維GIS到二/三維一體化，從WebGIS到服務(wù)式GIS，從服務(wù)式GIS到GIS云計(jì)算。GIS走過的歷程波瀾壯闊，業(yè)已成為一項(xiàng)與大量應(yīng)用系統(tǒng)密切相關(guān)的“平臺(tái)軟件技術(shù)”。每一次重大的IT進(jìn)步，也都能引起GIS發(fā)生革命性蛻變，為GIS軟件的開發(fā)帶來機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
85%的信息與位置有關(guān)，這令任何組織或個(gè)人在其信息組織管理或規(guī)劃的過程中必然接觸到管理、應(yīng)用和集成地理信息的問題。GIS在電力行業(yè)應(yīng)用如何？對智能電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)營發(fā)揮著怎樣的作用？GIS在電力生產(chǎn)管理各個(gè)環(huán)節(jié)創(chuàng)造了哪些價(jià)值？帶著一系列疑惑，EP《電世力》雜志記者采訪了北京超圖軟件股份有限公司副總裁杜慶娥女士。

    1963年，加拿大測量學(xué)家R．P．Tomlinson博士提出將常規(guī)地圖變成數(shù)字地圖并存入計(jì)算機(jī)的設(shè)想，同年開發(fā)出世界上第一套地理信息系統(tǒng)（Geographic Information Systems, GIS）。據(jù)IGU調(diào)查，70年代已經(jīng)出現(xiàn) 80 多套地理信息系統(tǒng)軟件。

    上世紀(jì)80年代，許多國家紛紛制定地理信息發(fā)展規(guī)劃，啟動(dòng)若干科研項(xiàng)目，建立相關(guān)政府及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。1985年，中國成立資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；1987年，美國成立國家地理信息與分析中心（NCGIA），英國成立地理信息協(xié)會(huì)。

    上世紀(jì)90年代，地理信息系統(tǒng)被列入美國政府制定的“信息高速公路”計(jì)劃和“數(shù)字地球”戰(zhàn)略。我國“21世紀(jì)議程”和“三金工程”中也包括地理信息系統(tǒng)。

    共相和殊相是現(xiàn)代哲學(xué)基本概念。他們認(rèn)為，殊相基于具體時(shí)間而存在，而共相則是對經(jīng)驗(yàn)世界中一切現(xiàn)象及一切可能的最高抽象，獨(dú)立于具體時(shí)間而永續(xù)存在。

    盡管共相屬于概念世界，但個(gè)體殊相被抽象為共相之后超越具體時(shí)間而延續(xù)。倘若對GIS軟件進(jìn)行共相式概括和抽象，提煉出那些獨(dú)立于具體技術(shù)環(huán)境之外的普遍功能和技術(shù)架構(gòu)，其技術(shù)架構(gòu)在IT發(fā)展變化中就可以保持相對穩(wěn)定。只需投入較少代價(jià)對軟件外圍部分進(jìn)行擴(kuò)展或調(diào)整，即可適應(yīng)未來的IT變化，延續(xù)GIS軟件的生命周期，減少因技術(shù)變革帶來的大量重復(fù)投入。 

    正是基于這樣的哲學(xué)思考，北京超圖軟件股份有限公司（簡稱“超圖軟件”）創(chuàng)造了“共相式GIS (Universal GIS)”。 共相式GIS支持各種計(jì)算設(shè)備(Any device)、各種操作系統(tǒng)(Any operation system)、各種開發(fā)語言 (Any programming language)、各種數(shù)據(jù)庫(Any database) 和各種數(shù)據(jù)格式(Any data format)的GIS平臺(tái)軟件。 

    以哲學(xué)角度思考軟件，北大才女杜慶娥女士不同凡響的開場白令接下開的采訪充滿思辨色彩。倘若有一種“殊相”能代表超圖軟件的特質(zhì)，“翡翠”一詞應(yīng)當(dāng)在列表中，將“正”、“濃”、“陽”、“和”四字用于它也恰如其分。
“正”，正本清源，GIS智能電網(wǎng)大勢所趨

    “超圖作為具有濃厚學(xué)術(shù)氣氛的國產(chǎn)GIS平臺(tái)廠商，從企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)，到核心技術(shù)骨干，不少人具有中國科學(xué)院的研究或?qū)W習(xí)背景，承擔(dān)著國內(nèi)很多重大課題的研究、開發(fā)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。超圖不僅擁有具備國際競爭力的研發(fā)中心，還建立了從事前瞻性技術(shù)研究的GIS研究所。作為引領(lǐng)國產(chǎn)GIS技術(shù)發(fā)展的前沿企業(yè)。超圖正致力于與中國電科院和國網(wǎng)電科院的行業(yè)專家一起對電力及GIS行業(yè)領(lǐng)域深入研究，解決深層次的跨學(xué)科應(yīng)用?！倍霸谥悄茈娋W(wǎng)中應(yīng)用GIS，將會(huì)更好地為管理集團(tuán)化，信息集約化服務(wù)，打造堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)GIS?！?nbsp;杜慶娥女士喜歡開宗明義。

    隨著國家智能電網(wǎng)的建設(shè)展開，我國電力GIS市場正在全國各地迅速成熟，若干電力GIS 系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)成功進(jìn)入實(shí)用化階段。“先要理解目前國家電網(wǎng)公司主推的智能電網(wǎng)和三集五大的概念,才能從源頭理解電力行業(yè)轉(zhuǎn)型的變化。” 杜慶娥女士認(rèn)為，電網(wǎng)推進(jìn) “三集五大”是針對主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行的管理創(chuàng)新，將借助變革組織架構(gòu)，創(chuàng)新管理方式，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，全面提高發(fā)展的質(zhì)量和效率。加強(qiáng)國家電網(wǎng)企業(yè)管理、形成國家電網(wǎng)集團(tuán)化格局，解決不同程度地存在的各種“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象?？梢哉f“三集五大”是國網(wǎng)組織變革的綱領(lǐng)，是國網(wǎng)加強(qiáng)集團(tuán)化，集約化體制的原則。而智能電網(wǎng)所強(qiáng)調(diào)的“堅(jiān)強(qiáng)、兼容、集成、優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)、自愈”等特征是落實(shí)三集五大的一個(gè)必要技術(shù)手段?！半娏IS只是智能電網(wǎng)信息化技術(shù)之一?！?nbsp;杜慶娥女士進(jìn)一步分析了電力需要建設(shè)GIS的原因。

    原有電網(wǎng)系統(tǒng)配網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)、水電、巡線的建設(shè)上著重于業(yè)務(wù)和區(qū)域建設(shè)上，而在GIS系統(tǒng)應(yīng)用上，沒有進(jìn)行總體平臺(tái)建設(shè)。從GIS行業(yè)的角度看，也就是缺乏基于空間GIS方面的信息資源整合共享平臺(tái)。這不利于下一步向云計(jì)算發(fā)展。而“超圖一直在做這方面的技術(shù)儲(chǔ)備”，無論對虛擬機(jī)的支持，SOA架構(gòu)、跨平臺(tái)GIS技術(shù)、64位GIS技術(shù)、異構(gòu)集群和服務(wù)聚合等都是“為建立電力GIS信息資源整合共享平臺(tái)乃至建立電力云所必備技術(shù)?！迸c原有電網(wǎng)系統(tǒng)相比，基于GIS的智能電網(wǎng)更具先進(jìn)性和優(yōu)勢。 

    首先，智能電網(wǎng)具有堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系，能夠抵御各類外部干擾和攻擊，必須依托統(tǒng)一的服務(wù)總線搭建完善的C/S和B/S系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物理隔離下的功能完備。而目前的公共地圖服務(wù)提供商很難做到這點(diǎn)。能夠適應(yīng)大規(guī)模清潔能源和可再生能源的接入，電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性得到鞏固和提升。大規(guī)模清潔能源和可再生能源接入的前提是GIS技術(shù)在對不同數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的兼容性，跨平臺(tái)性以及對多開發(fā)語言的快速實(shí)時(shí)反映能力?！斑@是建立電力堅(jiān)強(qiáng)云的關(guān)鍵。”

    其次，智能電網(wǎng)GIS通過信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)融合，可獲取電網(wǎng)的全景信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、預(yù)見可能發(fā)生的故障。故障發(fā)生時(shí)，電網(wǎng)可以快速隔離故障，實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)，從而避免大面積停電的發(fā)生。 “基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的電力物聯(lián)網(wǎng)，電力產(chǎn)品周期管理方面是與GIS結(jié)合的最大亮點(diǎn)。” 杜慶娥女士認(rèn)為，超圖軟件能夠滿足傳感器所傳回的數(shù)值數(shù)據(jù)展現(xiàn)需求，在國家電網(wǎng)大范圍的電力調(diào)度和物資儲(chǔ)運(yùn)情況下，可以通過GIS的宏觀展示，分析與物聯(lián)網(wǎng)精確數(shù)據(jù)的結(jié)合。此外在物聯(lián)網(wǎng)和GIS展示結(jié)合的基礎(chǔ)上，電網(wǎng)GIS可以通過統(tǒng)一界面快速隔離故障，實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)，分析故障，進(jìn)而進(jìn)行安全應(yīng)急人員調(diào)配，物資調(diào)配，從而避免大面積停電的發(fā)生?！癎IS技術(shù)特點(diǎn)是越大范圍的應(yīng)用展現(xiàn)的效果越好，信息集中能力更強(qiáng)”，大集中后的GIS展示效果將使管理層次和信息集約化程度上一個(gè)更高的臺(tái)階。

    第三，如果要協(xié)調(diào)柔性交/直流輸電、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)、智能調(diào)度、電力儲(chǔ)能、配電自動(dòng)化等的廣泛應(yīng)用，使電網(wǎng)運(yùn)行控制更加靈活、經(jīng)濟(jì)，并能適應(yīng)大量分布式電源、微電網(wǎng)及電動(dòng)汽車充放電設(shè)施的接入，只有在全景一體化的基礎(chǔ)上才能全面靈活實(shí)現(xiàn)。“電力GIS正是通過全國一張圖，分應(yīng)用圖層的展示方式的重要技術(shù)手段?！睋?jù)杜慶娥女士介紹，超圖已經(jīng)在電動(dòng)車，運(yùn)行監(jiān)控，調(diào)配，電能監(jiān)控，新能源等諸多方面有了很好的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

    第四，“通過GIS展示的電力信息會(huì)給電力信息化人員提供一種新的手段和新的視角，去理解思考電力數(shù)據(jù)和運(yùn)行規(guī)律?！?nbsp;杜慶娥女士說目前國網(wǎng)的智能電網(wǎng)通信、信息和現(xiàn)代管理技術(shù)已經(jīng)開展了大量的綜合運(yùn)用，面對地圖產(chǎn)生對管理方式的新思考，有可能會(huì)提高電力設(shè)備使用效率，降低電能損耗，使電網(wǎng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)和高效。

    第五，以往的電力系統(tǒng)更多的是在電網(wǎng)運(yùn)行方面很多使用邏輯圖和在實(shí)時(shí)信息方面多使用組態(tài)圖，而在應(yīng)急調(diào)度，應(yīng)急預(yù)案方面是使用二位平面圖。在智能電網(wǎng)強(qiáng)調(diào)集約集中的背景下，通過GIS技術(shù)使多平臺(tái)數(shù)據(jù)聚合，“超圖軟件的共相式內(nèi)核可以有機(jī)地將邏輯圖、組態(tài)圖、二維地圖，三維沙盤等系統(tǒng)有機(jī)整合，發(fā)揮更大效率，而使用基于二三維一體化GIS技術(shù)不僅可以使數(shù)據(jù)展示更加真實(shí)、實(shí)時(shí)、可靠，而且能提供強(qiáng)大的空間分析能力。” 杜慶娥女士說。

    第六，“企業(yè)的指導(dǎo)原則是為社會(huì)公眾服務(wù)?！?nbsp;杜慶娥女士強(qiáng)調(diào)指出，通過GIS技術(shù)可以快速提供在線或打印用戶停電通知單。在地圖上對區(qū)域的框選，快速給停電用戶發(fā)送短信息。在電網(wǎng)營銷業(yè)務(wù)上GIS可以實(shí)時(shí)在地圖上統(tǒng)計(jì)區(qū)域電價(jià)水平，電能供應(yīng)，電能質(zhì)量。通過電力公眾服務(wù)門戶的建設(shè)，GIS可以智能告知用戶合理安排電器使用；電力企業(yè)可以獲取用戶的詳細(xì)用電信息，為其提供更多的增值服務(wù)。超圖公司通過與移動(dòng)運(yùn)營商，中國銀行客服及后臺(tái)信息化部門的合作，已經(jīng)初步總結(jié)了GIS對于公眾服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，可以和國網(wǎng)分享。

“濃”，濃墨重彩，GIS為電力創(chuàng)造新價(jià)值

    杜慶娥女士說，超圖作為國內(nèi)GIS平臺(tái)軟件第一家上市企業(yè)，為了重點(diǎn)支持在電力領(lǐng)域的應(yīng)用研究，公司專門成立了電力GIS技術(shù)組，在平臺(tái)應(yīng)用方面深化電力行業(yè)的應(yīng)用。知識(shí)靠積累，人才也靠積累，通過3年積累，超圖軟件針對國網(wǎng)、南網(wǎng)總部、各大區(qū)電力公司、網(wǎng)省、市縣電力公司、發(fā)電企業(yè)、電監(jiān)會(huì)等行業(yè)重點(diǎn)客戶配置了市場銷售，電力行業(yè)售前顧問，電力行業(yè)模型及項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)，售后培訓(xùn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為客戶提供7*24小時(shí)的服務(wù)?！俺瑘D在高校方面共建實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)，將教育培訓(xùn)著眼于電力行業(yè)的未來展開合作。超圖為電網(wǎng)提供的從底層技術(shù)支持，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)團(tuán)隊(duì)，培訓(xùn)教育融入在