基于泰森多边形的配电网GIS图美化算法

doi:10.3969/j.issn.1008- 0198.2023.05.018

湖南电力 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (5): 121-128.doi: 10.3969/j.issn.1008- 0198.2023.05.018

基于泰森多边形的配电网GIS图美化算法

陈挺¹, 徐恩¹, 王浩文¹, 谢小林², 吴倩³

1.国网浙江省电力有限公司诸暨市供电公司,浙江诸暨 311800;
2.天地电研(北京)科技有限公司杭州分公司,浙江杭州 310013;
3.天地电研(北京)科技有限公司,北京昌平 102206

收稿日期:2023-06-27 修回日期:2023-08-02 出版日期:2023-10-25 发布日期:2023-11-03
通信作者: 吴倩(1981),女,高级工程师,通信作者,主要研究方向为新型电力系统配电网规划、运行及管理。
作者简介:陈挺(1981),男,高级工程师,从事电气工程及其自动化研究工作。

Beautification Algorithm of Distribution Network GIS Diagram for Distribution Network Based on Tyson Polygon

CHEN Ting¹, XU En¹, WANG Haowen¹, XIE Xiaolin², WU Qian³

1. State Grid Zhuji Power Supply Company, Zhuji 311800, China;
2. T & D Power Research (Beijing) Technology Co., Ltd.Hangzhou Branch, Hangzhou 310013,China;
3. T & D Power Research (Beijing) Technology Co., Ltd.,Beijing 102206, China

Received:2023-06-27 Revised:2023-08-02 Online:2023-10-25 Published:2023-11-03

摘要/Abstract

摘要： 基于对地理信息系统(geographic information system,GIS)图形美观技术的需求,将基于泰森多边形的缓冲区骨架线提取技术应用于配电网GIS图中,提出基于泰森多边形的配电网GIS图美化算法。首先通过缓冲处理把若干条距离相近的馈线合并为一个整体,得到包络缓冲区;再利用泰森多边形,得到该缓冲区的中心线和每段“廊道”所包含的具体馈线段;然后等间隔排列此段廊道内的所有馈线段;再采用“前推后代”法得到整条馈线上、下级线段之间的连接关系;最后将相关配电设备和开关设备接入其所属馈线段,即完成整条馈线的美化。该算法解决了配电网GIS单线图美化的技术难题,使其经程序自动化处理后即可用于配电网地理接线图的规划编制工作。

关键词: 泰森多边形, 骨架线, GIS单线图, 包络线, 缓冲区

Abstract: Based on the demand for GIS graphic aesthetic technology, the urgent demand for GIS graphic aesthetics technology has always existed among planners. This article applies the buffer skeleton line extraction technology based on Tyson polygon to the distribution network GIS map and proposes a distribution network GIS map beautification algorithm based on Tyson polygon. Firstly, several feeders with similar distances are merged into a whole through buffering processing to obtain an envelope buffer zone. Using Tyson polygon, the center line of the buffer zone and the specific feeder section contained in each“corridor”are obtained. The connection relationship between the upper and lower line segments of the whole feeder is obtained by the“forward and backward”method.Finally the relevant distribution equipment and switching equipment are connected to their feeder segments, that is, the beautification of the whole feeder is completed.This algorithm solves the technical difficulty of beautifying the single line diagram of the distribution network GIS, and can be used for planning and compiling the geographical wiring diagram of the distribution network after program automation processing.

Key words: Tyson polygon, skeleton line, GIS single line diagram, envelope line, buffer

中图分类号:

TM715.3

陈挺, 徐恩, 王浩文, 谢小林, 吴倩. 基于泰森多边形的配电网GIS图美化算法[J]. 湖南电力, 2023, 43(5): 121-128.

CHEN Ting, XU En, WANG Haowen, XIE Xiaolin, WU Qian. Beautification Algorithm of Distribution Network GIS Diagram for Distribution Network Based on Tyson Polygon[J]. Hunan Electric Power, 2023, 43(5): 121-128.

参考文献

[1] 国家电网公司.配电网规划计算分析数据规范:Q/GDW 11375—2015[S].北京:国家电网公司,2015.
[2] 陈璐,陈连杰,欧阳文,等. 基于环形结构的配电网联络图布局算法[J].电力系统自动化,2016,40(24):151-156.
[3] 汤颖,盛风帆,秦绪佳.基于改进力导引图布局的层级视觉抽象方法[J].计算机辅助设计与图形学学报, 2017,29(4):641-650.
[4] 李学平,宋国彬,卢志刚. 基于改进引力-斥力算法的配电网馈线单线图分块布局[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(23) : 117-122,129.
[5] 郝新培.单线图自动成图技术研究[D].济南:山东大学,2016.
[6] 陈涛,艾廷华. 多边形骨架线与形心自动搜寻算法研究[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2004, 29(5): 443-446,455.
[7] 冯文钊, 彭立芹, 李伟,等.一种线/群线GIS缓冲区构建实现新方法[J]. 计算机工程与应用, 2012,48(17): 80-87.
[8] 刘丽娟.空间分析中缓冲区生成算法研究及应用[D]. 开封:河南大学,2009.
[9] 刘小凤, 吴艳兰,胡海. 面状要素的多层次骨架线提取[J].测绘学报. 2013,42(4):588-594.
[10] 郭会,宋关福,李绍俊,等. 一种有效的多边形缓冲区生成算法[C]//北京图像图形学会.第三届图像图形技术与应用学术会议论文集.北京:北京师范大学出版社,2008:303-306.
[11] 胡玮,陶伟东,苑振宇,等.一种Voronoi图的扫描地图矢量化方法[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2013,38(4): 470-474.
[12] 许大鹏,朴在林,刘媛. 配电GIS中动态缓冲区分析模型及应用[J]. 沈阳农业大学学报,2005,36(3):370-372.
[13] 罗登瀚, 钱海忠,何海威,等.面状建筑物多层次骨架线提取方法[J]. 测绘科学技术学报, 2019,36(3): 324-330.
[14] 王中辉, 闫浩文.多边形主骨架线提取算法的设计与实现[J]. 地理与地理信息科学,2011,27(1): 42-44,48.
[15] 吴丽贤,林钰杰.基于CIM+GIS的配电网拓扑建模与布局算法研究[J]. 地理空间信息, 2019, 17(9) : 76-79,10.
[16] 刘文霞.城市配网规划的优化算法、评价体系与智能技术的研究[D]. 北京:华北电力大学, 2009.
[17] 王勇.物流配送区域划分模型及优化计算研究[D]. 重庆:重庆交通大学, 2009.
[18] 梅冯阳. 无线传感器网络基于泰森图分簇的路由算法[J].物联网技术,2016,6(8):44-47.
[19] 唐立,郝鹏,张学军.基于改进蚁群算法的山区无人机路径规划方法[J].交通运输系统工程与信息, 2019,19(1):158-164.
[20] 张永亮,王家润.基于泰森图大规模MMTSP问题的高效求解[J].测绘通报,2023(3):165-172.

基于泰森多边形的配电网GIS图美化算法

Beautification Algorithm of Distribution Network GIS Diagram for Distribution Network Based on Tyson Polygon

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 1

编辑推荐

Metrics

本文评价