當前國內(nèi)電力GIS應用問題分析及建議

2014-10-10 12:05:24 大云網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

摘要：隨著全國范圍城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造工程的展開，我國電力GIS技術(shù)應用市場已經(jīng)全面啟動。而且我國目前也已擁有世界一流的電力GIS系統(tǒng)軟件和建設技術(shù)。應用國產(chǎn)電力GIS軟件，開發(fā)適合中國國情的電力GIS應用系統(tǒng)，是我國電力系統(tǒng)在生產(chǎn)經(jīng)營管理方面趕超國際水平的機遇所在。

　　雖然急速增長的GIS應用需求推動著市場迅速發(fā)展，但相應的GIS技術(shù)標準和應用規(guī)范制定工作卻未能及時完成。客觀上形成“GIS市場發(fā)展超前，GIS技術(shù)標準滯后”的尷尬局面，從而導致GIS市場中存在個別軟件廠商對用戶實施“技術(shù)誤導”的現(xiàn)象，直接阻礙了電力GIS技術(shù)的實用化發(fā)展。

本文作者在分析上述若干問題之后，也提出了一系列切實可行的解決對策和建議。

1、城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與國產(chǎn)電力GIS系統(tǒng)：　

1.1.電力GIS是建設現(xiàn)代電網(wǎng)的必備工具：

　　長期以來我國城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設發(fā)展緩慢，近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展，日益增長的用電需求與薄弱的配電網(wǎng)架的矛盾已十分突出。為了提高供電質(zhì)量，最大限度地滿足國民經(jīng)濟發(fā)展和社會用電需求，國家決定在加快基礎設施建設計劃中，投資2700億元實施城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造工程，從而使城鄉(xiāng)配電網(wǎng)裝備水平明顯提高，城網(wǎng)運行重要性能指標向國際水平靠攏，為2010年達到或接近世界先進水平打好重要基礎。

　　城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造工程主要有兩部分內(nèi)容，一部分是電網(wǎng)設備的建設與改造，另一部分工作則是應用先進科學技術(shù)，提高電網(wǎng)生產(chǎn)經(jīng)營的科學管理水平。根據(jù)國內(nèi)外的應用經(jīng)驗來看，電力GIS系統(tǒng)是我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造工程必須使用的信息技術(shù)。

　　GIS（Geographic Information System）──“地理信息系統(tǒng)”是將自然環(huán)境及人類活動信息以計算機進行“數(shù)字化”綜合管理、分析、應用的復合型信息技術(shù)。美國政府1998年年初提出的“數(shù)字地球計劃”中將大力發(fā)展的主體技術(shù)之一就是GIS。作為于本世紀80年代中期才形成的新興計算機應用技術(shù)【文獻1：Tom 1994】，GIS近年來在技術(shù)及應用方面得到了迅速發(fā)展，毫無疑問，下個世紀GIS將被深入應用于人類幾乎所有的經(jīng)濟及生產(chǎn)活動之中。

　　而在電力工業(yè)中，以應用電力GIS工具建立“數(shù)字電網(wǎng)”及“協(xié)同工作環(huán)境”為特征的電力GIS系統(tǒng)，已成為歐美發(fā)達國家電力企業(yè)，為增強自身競爭能力（降低生產(chǎn)成本、提高服務水平）而進行生產(chǎn)經(jīng)營“業(yè)務流程重組”（Business Process Re-engineering）、提高電網(wǎng)運行科學管理水平的必不可少的新一代生產(chǎn)工具。同樣，電力GIS技術(shù)在促進我國電力生產(chǎn)經(jīng)營管理工作趕超國際先進水平的進程中，也將起到強勁的助推器作用。

　　在國家“拉動內(nèi)需”加快、加大城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設投資的牽引下，在城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工作迫切需求的催動下，供電行業(yè)希望使用電力GIS這一新型配網(wǎng)生產(chǎn)工具來降低生產(chǎn)成本提高服務水平，各級企業(yè)紛紛開始著手電力GIS應用系統(tǒng)的建設準備工作。在1998年10月召開的全國電力安全生產(chǎn)工作會議上，國家電力公司高嚴總經(jīng)理明確指出，全國各供電企業(yè)要把建設電力GIS 系統(tǒng)列入近兩三年內(nèi)應該完成的重點工作之中。　

　　隨著全國范圍城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造工程的展開，我國的電力GIS技術(shù)應用市場已經(jīng)全面啟動。根據(jù)資料分析，有關專家初步估算全國電力GIS技術(shù)相關市場（含計算機硬件、軟件、數(shù)據(jù)加工及服務）規(guī)模，到2001年底將累計將達到50億元人民幣左右。

1.2.中國已擁有世界一流水平的電力GIS軟件技術(shù)：

　　從GIS技術(shù)發(fā)展的歷程來看，目前國際上的“傳統(tǒng)”GIS商品軟件，幾乎全部是由美國、加拿大等國地學領域計算機應用人員，通過對自己實用項目的軟件開發(fā)成果進行歸納性產(chǎn)品包裝而完成的【文獻2：David, Nicholas 1997】。這些軟件產(chǎn)品在八十年代中后期，對GIS應用發(fā)展從技術(shù)上起到了劃時代的推動作用。然而，隨著90年代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，當前的GIS軟件產(chǎn)品已經(jīng)落后于實際應用需求，聯(lián)合國亞太經(jīng)濟和社會調(diào)查委員會1998年發(fā)布的“GIS標準及標準化手冊”中明確指出：“今天的GIS市場已經(jīng)從技術(shù)推動（Technology Push）轉(zhuǎn)變到應用牽引(Application Pull)的發(fā)展時期” 【文獻3：United Nations 1998】.

　　由于具有“應用牽引”的工具性技術(shù)特征，與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等基礎型信息技術(shù)不同，GIS軟件自身的技術(shù)構(gòu)成與應用地區(qū)的政治、經(jīng)濟、文化等人文背景因素有著直接的依存關系。換言之，當代GIS技術(shù)具有強烈的“本地化”色彩。

　　而對于電力GIS來說，經(jīng)過若干年的發(fā)展它已從GIS技術(shù)的一個應用分支，逐漸演變形成了今天的一門相對獨立于傳統(tǒng)GIS的計算機應用技術(shù)───AM/FM。在國內(nèi)，一方面由于歷史的原因，另一方面AM/FM的發(fā)音較難上口，所以電力部門一般還將“電力AM/FM”稱為“電力GIS”（為了敘述方便本文也以電力GIS代替電力AM/FM）。

　　從本質(zhì)上看，電力GIS是一種直接融入現(xiàn)代電力生產(chǎn)經(jīng)營活動之中的、全新的生產(chǎn)經(jīng)營信息數(shù)字化管理工具；從應用角度看，它的具體實現(xiàn)方式無論是底層軟件平臺結(jié)構(gòu)還是高級實用功能，都因不同國情下電網(wǎng)生產(chǎn)運行模式以及經(jīng)營管理方式的不同而產(chǎn)生較大的差別。作為一種“本地化”軟件技術(shù)，為了最大限度的滿足實際生產(chǎn)的需求，最理想的電力GIS軟件，應該是從底層平臺到上層應用都采取面向應用需求的發(fā)展策略。

　　國內(nèi)外許多電力企業(yè)在引進電力GIS技術(shù)時，由于忽視了電力GIS這種“本地化” 特征而付出了高昂的“學費”。例如，據(jù)港臺地區(qū)某電力公司AM/FM項目經(jīng)理介紹，該公司在從美國引進AM/FM系統(tǒng)的過程中，在硬件、軟件及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方面直接的資金投入達一億二千萬元港幣（未計算項目拖期造成的時間成本），而實用效果卻未達到系統(tǒng)設計目標。該公司一位資深軟件工程師稱，沒有美國原軟件廠家工程師的直接參與，AM/FM系統(tǒng)的實用化建設工作是十分困難的。

　　正因為電力GIS技術(shù)具有這種必須與具體國情相結(jié)合的“本地化” 特征，所以國外電力GIS軟件難以滿足我國電力部門的實際應用需求，使用國外軟件建設的電力GIS系統(tǒng)，在實用化過程中將會增加許多額外的困難。

　　因此，在我國電力生產(chǎn)經(jīng)營管理工作趕超國際水平的進程中，植根于我國電力生產(chǎn)實際的國產(chǎn)電力GIS軟件，將起到國外軟件難以替代的作用，它將是我國電網(wǎng)改造工程成功應用現(xiàn)代科技的最可靠保障條件。

　　應該說面對迅速展開的電力GIS技術(shù)應用市場，國產(chǎn)電力GIS系統(tǒng)在技術(shù)水平及實用化建設經(jīng)驗方面，已經(jīng)做好了充分準備。據(jù)國內(nèi)外有關專家（包括GIS及電力專家）評價，國產(chǎn)電力GIS系統(tǒng)的技術(shù)水準及實用化水平，均已趕上甚至超過目前國際上同類系統(tǒng)，中國已經(jīng)擁有世界一流水平的電力GIS系統(tǒng)軟件和建設技術(shù)。在公正、公平的競爭規(guī)則下，國產(chǎn)電力GIS軟件完全有能力全面占領國內(nèi)電力GIS技術(shù)應用市場。

　　事實上，目前國內(nèi)真正進入到實用化運行的大型電力GIS系統(tǒng)（同一套系統(tǒng)中“電網(wǎng)建模工作站”數(shù)量在16個以上），基本上都是建設單位在汲取了自己或兄弟單位使用國外GIS軟件的失敗教訓之后，與國內(nèi)GIS軟件廠商密切合作采用國產(chǎn)GIS技術(shù)建設完成的。尤其是北京城區(qū)供電局的“國家電力GIS應用示范工程”所取得的實用化業(yè)績，得到了各級領導和廣大基層供電局生產(chǎn)技術(shù)人員的認可和贊賞，他們認為國產(chǎn)電力GIS軟件已完全能夠滿足電力行業(yè)的應用需求，它完全有能力超越國外GIS軟件，為當前的城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造工程貢獻力量。　

　　因此，從純技術(shù)的角度看，國產(chǎn)電力GIS軟件才是我國電力行業(yè)促進科技術(shù)進步最需要的產(chǎn)品；而從經(jīng)濟發(fā)展的角度出發(fā)，我國電力部門更沒有必要為那些并不一定適用的國外GIS軟件花費寶貴的外匯資源。

　　在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造工程中國家已明確規(guī)定：“除有特殊要求且國內(nèi)不能生產(chǎn)的以外，均必須采用國產(chǎn)設備”【文獻4：國經(jīng)貿(mào) 1998】。這無疑將大大促進我國電力設備制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為拉動國民經(jīng)濟發(fā)展做出巨大貢獻。

　　如果在電力GIS技術(shù)應用方面，國家也能制定一些扶持國產(chǎn)軟件的政策，則不僅能起到促進國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展的作用，更為重要的是這將在我國加入WTO的前夕，為國產(chǎn)GIS軟件創(chuàng)造一個十分寶貴的加速發(fā)展機會，從而使得民族GIS軟件產(chǎn)業(yè)為明天的走向國際市場打下更加堅實的發(fā)展基礎。這將是電力行業(yè)為我國的科技發(fā)展做出的又一重大貢獻。

　　為此我們建議國家有關部門了解國產(chǎn)電力GIS技術(shù)有關發(fā)展情況（例如：可以在國外軟件與國產(chǎn)軟件之間進行應用系統(tǒng)對比測試的方法，確定國產(chǎn)電力GIS軟件的實際技術(shù)水平。）象扶持國產(chǎn)電力設備制造業(yè)一樣，制定出扶持國產(chǎn)GIS軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的電力GIS軟件采購政策。

　

2、中國電力GIS市場呼喚技術(shù)標準、應用規(guī)范：

2.1.我國電力GIS 市場存在的問題：

①市場發(fā)育不平衡：

　　目前，我國電力GIS 技術(shù)市場正在全國各地迅速展開，市場規(guī)模之大、發(fā)展速度之塊是前所未有的，然而不同供電企業(yè)的技術(shù)隊伍對電力GIS 技術(shù)的認識程度卻存在較大差距：

　　部分技術(shù)進步較快的單位已先行一步，經(jīng)過幾年的實踐探索積累了豐富的應用經(jīng)驗或教訓，若干電力GIS 系統(tǒng)的建設工作已經(jīng)地成功進入實用化發(fā)展階段，這些單位的科技人員對電力GIS 技術(shù)已有深刻認識，對市場中軟件產(chǎn)品的優(yōu)劣有著成熟的鑒別能力。許多同志還在電力GIS 技術(shù)應用方法及理論方面做出了創(chuàng)造性的工作，為我國電力GIS 技術(shù)領先國際水平做出了巨大貢獻。

　　而對于其他大部分應用單位來說，需要解決的還是這樣一些基本問題：　

　　一般GIS與電力GIS有什么區(qū)別？電力GIS軟件產(chǎn)品應具備哪些基本功能？如何選擇電力GIS應用軟件？電力GIS系統(tǒng)與電力MIS系統(tǒng)是什么關系？在電力GIS系統(tǒng)建設中如何進行資源配置才能保證系統(tǒng)的實用化運行？

　　顯然，這些問題本應是依靠有關技術(shù)標準和應用規(guī)范來解決的，但是我國到目前為止尚未發(fā)布電力GIS技術(shù)應用推廣的相關技術(shù)標準和系統(tǒng)應用規(guī)范，而城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工作的迫切需求又不允許等待下去，因此這些還處于電力GIS 技術(shù)嘗試階段企業(yè)的技術(shù)人員，則只能在還未建立起健全的技術(shù)監(jiān)督機制的市場中尋求解決方案。由于在技術(shù)上對電力GIS缺乏透徹的理解，當面對技術(shù)市場魚龍混雜、良莠不齊的無序競爭局面時，這些企業(yè)往往遇到?jīng)Q策困難的問題，另外同時并發(fā)的還有技術(shù)上走彎路所造成的額外時間成本開銷，因而造成了大量不必要的直接和間接的經(jīng)濟損失。

　　供電企業(yè)作為電力GIS市場的主體──買方，它的價值取向的不成熟（不能清楚地描述自己的購買對象）造成了我國電力GIS市場機制發(fā)育的不平衡。

②阻礙電力GIS實用化的“技術(shù)誤導”：　

　　市場機制發(fā)育的不平衡、相應技術(shù)標準和應用規(guī)范的缺乏，這一切都表明目前我國電力GIS 技術(shù)市場處于不健全、不規(guī)范時期。這種局面如果不能盡快得到改善，則不僅是對國產(chǎn)GIS軟件的發(fā)展造成障礙，更為嚴重的將直接阻礙電力部門生產(chǎn)經(jīng)營管理工作的現(xiàn)代化進程。而當前會對電力GIS 技術(shù)應用造成直接影響的，是市場中存在軟件廠商對不成熟用戶的“技術(shù)誤導”現(xiàn)象：

　　據(jù)調(diào)查了解，目前國外GIS軟件在我國的銷售活動，基本上都是由代理商或銷售分公司完成的，其銷售過程圍繞商品化GIS“軟件平臺”展開。由于這些銷售商不具備對GIS軟件平臺的功能及結(jié)構(gòu)的擴充、調(diào)整能力，部分國外軟件廠商在促銷過程中，不但不向國內(nèi)用戶介紹國際上GIS技術(shù)已進入“應用牽引”、“需求牽引”的發(fā)展階段；反而站在各自利益的基礎上，調(diào)動自己在國內(nèi)的共同利益力量，推波助瀾，對各級電力部門展開強大的商業(yè)促銷攻勢，使用戶接受商品化GIS“軟件平臺”現(xiàn)有的技術(shù)構(gòu)成，將用戶的電力GIS應用導向背離國際技術(shù)發(fā)展潮流的 “技術(shù)推動”發(fā)展道路。這種徹頭徹尾的“技術(shù)誤導”行為，應該引起我們足夠的警惕！因為制造“技術(shù)誤導”的人并不是不了解國際GIS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，只不過他們的真正目的是想利用我國電力GIS市場機制尚不健全、不規(guī)范的機會，攫取我國電力GIS市場啟動后第一輪的軟件銷售利潤。

　　雖然隨著時間的推移和應用經(jīng)驗的不斷積累，國內(nèi)電力用戶將認識到對于電力GIS這種新興技術(shù)必須走“應用牽引”的道路，國外軟件在對應用需求的適應性方面的先天弱點將逐漸暴露無遺，而國產(chǎn)軟件的技術(shù)優(yōu)勢也將得以充分的顯現(xiàn)。但為了避免國家有限的外匯資源無謂的浪費于引進國外落后的商品化GIS軟件，希望國家有關管理部門對這一現(xiàn)象背后的問題給以足夠的重視，盡快建立健全電力GIS 市場的技術(shù)監(jiān)督機制。

2.2.發(fā)揮社會主義市場經(jīng)濟優(yōu)勢，制定國家技術(shù)標準、規(guī)范

　　在分析了我國電力GIS市場當前存在的主要問題之后，不難發(fā)現(xiàn)其基本矛盾是：急速增長的應用需求推動著市場迅速發(fā)展，而相應的技術(shù)標準和應用規(guī)范制定工作卻未能及時完成。

　　這種現(xiàn)象在國際上被稱為 “市場發(fā)展超前，技術(shù)標準滯后” ，近年來在發(fā)達國家信息技術(shù)發(fā)展中時有出現(xiàn)，在完全自由的市場經(jīng)濟中往往是在造成社會財富不小的浪費之后，才能逐步實現(xiàn)技術(shù)標準的規(guī)范化。【文獻3：United Nations 1998】

　　應該說這一矛盾目前在我國電力GIS技術(shù)應用領域中還只是初露苗頭，但其負面影響已經(jīng)顯露出來。雖然在資本主義自由市場經(jīng)濟中將不可避免的付出社會財富浪費的代價，但在我國社會主義市場經(jīng)濟條件下，由于國家政策的引導作用，技術(shù)標準規(guī)范化的過程將大大加快，社會財富的浪費應能降低到較小的程度。

　　為此，希望國家電力公司有關部門對此給予高度重視，抓緊時機盡快推出電力GIS技術(shù)有關標準和應用規(guī)范，抑制“市場發(fā)展超前，技術(shù)標準滯后”矛盾的進一步擴大，促進我國電力GIS市場健康發(fā)展，使電力GIS技術(shù)的應用推廣能夠順利完成。

　　呈然，目前國際上還沒有GIS技術(shù)工業(yè)標準【文獻3：United Nations 1998】，而電力GIS于九十年代初興起，其技術(shù)發(fā)展也剛剛開始進入實用化階段，加之它具有極強的“本地化特征”，因此很難形成相應的國際工業(yè)標準。由此可見，我國的電力GIS技術(shù)相關標準、規(guī)范只能立足國情研究制定。

　　一般說來，電力GIS技術(shù)標準及應用規(guī)范應包含這樣幾個方面內(nèi)容：

軟件基本應用功能定義、軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運行方式描述；
數(shù)據(jù)交換格式定義（包括GIS數(shù)據(jù)格式及電網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)格式）、數(shù)據(jù)交換操作描述、電網(wǎng)信息安全保密條例；
技術(shù)支持功能定義、技術(shù)支持體系結(jié)構(gòu)及運行方式描述；
培訓內(nèi)容定義、培訓教育體系結(jié)構(gòu)及運行方式描述等。
　　這里尤其要指出的是應用電力GIS技術(shù)后，電網(wǎng)信息安全保密方面的新問題：

　　在傳統(tǒng)的管理方式下，電網(wǎng)線路圖是以圖紙方式存放的，應用GIS系統(tǒng)后變?yōu)榧s化的數(shù)字方式存放。而隨著測量型GPS設備的引進，許多電力部門開始使用亞米級精度的GPS來測量電網(wǎng)設備的經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù)，并將其輸入電力GIS系統(tǒng)之中。

　　為了與經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù)相匹配，系統(tǒng)必須對原局部坐標下的電子地圖數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、矯正等若干操作。此時不但電網(wǎng)設備的經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù)可以從電力GIS系統(tǒng)中得到，而且城市大比例尺電子地圖中敏感地點、地物的精確經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù)也極易由系統(tǒng)中直接或間接獲取。而由GPS測得的經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù)，正是國外情報系統(tǒng)希望獲取的目標定位信息。

　　此時在傳統(tǒng)電網(wǎng)資料管理方式下的“隱性”敏感信息，已變成被以“顯性”方式存放，傳統(tǒng)的電力信息保密機制有可能因此而完全失效。所以在制定電力GIS技術(shù)規(guī)范時應著重研究建立新的電網(wǎng)資料保密措施和機制。

　　另外必須重視的是應通過制定技術(shù)標準和應用規(guī)范的過程，在整個電力行業(yè)中培養(yǎng)、建設起一支電力GIS技術(shù)專家隊伍，以增強基層應用單位對電力GIS應用技術(shù)的充分了解，破除對國外GIS軟件的迷信思想，從觀念上深刻認識到國產(chǎn)電力GIS軟件與國內(nèi)電力應用技術(shù)密切結(jié)合，將達到甚至超過國外同類系統(tǒng)所具有的應用水平。同時意識到在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造工程中應用國產(chǎn)電力GIS軟件，開發(fā)適合中國國情的電力GIS應用系統(tǒng)，恰恰是我國電力系統(tǒng)在生產(chǎn)經(jīng)營管理方面趕超國際水平的機遇所在。

　　必須承認，由于供電行業(yè)對電力GIS技術(shù)的需求在迅速擴大，國家電力部門單靠自身的力量，難以在短時間內(nèi)完成上述任務。在具體工作實施時可以考慮這樣的方案：

　　　由國家電力公司組織有基層應用人員參與的專門隊伍，在國家科技部GIS專家的協(xié)助下，提高電力部門對GIS技術(shù)及電力GIS技術(shù)內(nèi)涵的認識水平，對國內(nèi)基層電力單位近年來積累的電力GIS技術(shù)應用經(jīng)驗及教訓進行理論性的歸納總結(jié)工作，在總結(jié)成果的基礎上針對我國電力行業(yè)應用特點，制定出電力GIS技術(shù)應用推廣的技術(shù)標準和系統(tǒng)建設應用規(guī)范。

　

　

　

參考文獻：

【1】Tom H., 1994： “The spatial data transfer standard:a catalyst for change”

【2】David M. Mark, Nicholas Chrisman, 等1997：“The GIS History Project”

【3】UNITED NATIONS Economic and Social Commission for Asia and the Pacific 1998,：“GIS Standards and Standardization: A Handbook”

【4】國家經(jīng)貿(mào)委文件，國經(jīng)貿(mào)電力[1998]844號：“關于發(fā)布《第一批全國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造所需主要設備產(chǎn)品及生產(chǎn)企業(yè)推薦目錄》的通知”

　

1999年5月18日