85%的信息與位置有關，這令任何組織或個人在其信息組織管理或規劃的過程中必然接觸到管理、應用和集成地理信息的問題。GIS在電力行業應用如何？對智能電網建設、運營發揮著怎樣的作用？GIS在電力生產管理各個環節創造了哪些價值？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，加拿大測量學家R．P．Tomlinson博士提出將常規地圖變成數字地圖并存入計算機的設想，同年開發出世界上第一套地理信息系統（Geographic Information Systems, GIS）。據IGU調查，70年代已經出現 80 多套地理信息系統軟件。

    上世紀80年代，許多國家紛紛制定地理信息發展規劃，啟動若干科研項目，建立相關政府及學術機構。1985年，中國成立資源與環境信息系統國家重點實驗室；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會。

    上世紀90年代，地理信息系統被列入美國政府制定的“信息高速公路”計劃和“數字地球”戰略。我國“21世紀議程”和“三金工程”中也包括地理信息系統。

    共相和殊相是現代哲學基本概念。他們認為，殊相基于具體時間而存在，而共相則是對經驗世界中一切現象及一切可能的最高抽象，獨立于具體時間而永續存在。

    盡管共相屬于概念世界，但個體殊相被抽象為共相之后超越具體時間而延續。倘若對GIS軟件進行共相式概括和抽象，提煉出那些獨立于具體技術環境之外的普遍功能和技術架構，其技術架構在IT發展變化中就可以保持相對穩定。只需投入較少代價對軟件外圍部分進行擴展或調整，即可適應未來的IT變化，延續GIS軟件的生命周期，減少因技術變革帶來的大量重復投入。 

    正是基于這樣的哲學思考，北京超圖軟件股份有限公司（簡稱“超圖軟件”）創造了“共相式GIS (Universal GIS)”。 共相式GIS支持各種計算設備(Any device)、各種操作系統(Any operation system)、各種開發語言 (Any programming language)、各種數據庫(Any database) 和各種數據格式(Any data format)的GIS平臺軟件。 

    以哲學角度思考軟件，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，“翡翠”一詞應當在列表中，將“正”、“濃”、“陽”、“和”四字用于它也恰如其分。 
“正”，正本清源，GIS智能電網大勢所趨

    “超圖作為具有濃厚學術氣氛的國產GIS平臺廠商，從企業領導，到核心技術骨干，不少人具有中國科學院的研究或學習背景，承擔著國內很多重大課題的研究、開發以及行業標準的制定。超圖不僅擁有具備國際競爭力的研發中心，還建立了從事前瞻性技術研究的GIS研究所。作為引領國產GIS技術發展的前沿企業。超圖正致力于與中國電科院和國網電科院的行業專家一起對電力及GIS行業領域深入研究，解決深層次的跨學科應用。”而“在智能電網中應用GIS，將會更好地為管理集團化，信息集約化服務，打造堅強電網GIS。” 杜慶娥女士喜歡開宗明義。

    隨著國家智能電網的建設展開，我國電力GIS市場正在全國各地迅速成熟，若干電力GIS 系統的建設已經成功進入實用化階段。“先要理解目前國家電網公司主推的智能電網和三集五大的概念,才能從源頭理解電力行業轉型的變化。” 杜慶娥女士認為，電網推進 “三集五大”是針對主要業務領域進行的管理創新，將借助變革組織架構，創新管理方式，優化業務流程，全面提高發展的質量和效率。加強國家電網企業管理、形成國家電網集團化格局，解決不同程度地存在的各種“自轉”現象。可以說“三集五大”是國網組織變革的綱領，是國網加強集團化，集約化體制的原則。而智能電網所強調的“堅強、兼容、集成、優化、經濟、自愈”等特征是落實三集五大的一個必要技術手段。“電力GIS只是智能電網信息化技術之一。” 杜慶娥女士進一步分析了電力需要建設GIS的原因。

    原有電網系統配網、農網、水電、巡線的建設上著重于業務和區域建設上，而在GIS系統應用上，沒有進行總體平臺建設。從GIS行業的角度看，也就是缺乏基于空間GIS方面的信息資源整合共享平臺。這不利于下一步向云計算發展。而“超圖一直在做這方面的技術儲備”，無論對虛擬機的支持，SOA架構、跨平臺GIS技術、64位GIS技術、異構集群和服務聚合等都是“為建立電力GIS信息資源整合共享平臺乃至建立電力云所必備技術。”與原有電網系統相比，基于GIS的智能電網更具先進性和優勢。 

    首先，智能電網具有堅強的電網基礎體系和技術支撐體系，能夠抵御各類外部干擾和攻擊，必須依托統一的服務總線搭建完善的C/S和B/S系統，實現物理隔離下的功能完備。而目前的公共地圖服務提供商很難做到這點。能夠適應大規模清潔能源和可再生能源的接入，電網的堅強性得到鞏固和提升。大規模清潔能源和可再生能源接入的前提是GIS技術在對不同數據及系統的兼容性，跨平臺性以及對多開發語言的快速實時反映能力。“這是建立電力堅強云的關鍵。”

    其次，智能電網GIS通過信息技術、傳感器技術、自動控制技術與電網基礎設施有機融合，可獲取電網的全景信息，及時發現、預見可能發生的故障。故障發生時，電網可以快速隔離故障，實現自我恢復，從而避免大面積停電的發生。 “基于傳感器網絡的電力物聯網，電力產品周期管理方面是與GIS結合的最大亮點。” 杜慶娥女士認為，超圖軟件能夠滿足傳感器所傳回的數值數據展現需求，在國家電網大范圍的電力調度和物資儲運情況下，可以通過GIS的宏觀展示，分析與物聯網精確數據的結合。此外在物聯網和GIS展示結合的基礎上，電網GIS可以通過統一界面快速隔離故障，實現自我恢復，分析故障，進而進行安全應急人員調配，物資調配，從而避免大面積停電的發生。“GIS技術特點是越大范圍的應用展現的效果越好，信息集中能力更強”，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更高的臺階。

    第三，如果要協調柔性交/直流輸電、網廠協調、智能調度、電力儲能、配電自動化等的廣泛應用，使電網運行控制更加靈活、經濟，并能適應大量分布式電源、微電網及電動汽車充放電設施的接入，只有在全景一體化的基礎上才能全面靈活實現。“電力GIS正是通過全國一張圖，分應用圖層的展示方式的重要技術手段。”據杜慶娥女士介紹，超圖已經在電動車，運行監控，調配，電能監控，新能源等諸多方面有了很好的項目經驗。

    第四，“通過GIS展示的電力信息會給電力信息化人員提供一種新的手段和新的視角，去理解思考電力數據和運行規律。” 杜慶娥女士說目前國網的智能電網通信、信息和現代管理技術已經開展了大量的綜合運用，面對地圖產生對管理方式的新思考，有可能會提高電力設備使用效率，降低電能損耗，使電網運行更加經濟和高效。

    第五，以往的電力系統更多的是在電網運行方面很多使用邏輯圖和在實時信息方面多使用組態圖，而在應急調度，應急預案方面是使用二位平面圖。在智能電網強調集約集中的背景下，通過GIS技術使多平臺數據聚合，“超圖軟件的共相式內核可以有機地將邏輯圖、組態圖、二維地圖，三維沙盤等系統有機整合，發揮更大效率，而使用基于二三維一體化GIS技術不僅可以使數據展示更加真實、實時、可靠，而且能提供強大的空間分析能力。” 杜慶娥女士說。

    第六，“企業的指導原則是為社會公眾服務。” 杜慶娥女士強調指出，通過GIS技術可以快速提供在線或打印用戶停電通知單。在地圖上對區域的框選，快速給停電用戶發送短信息。在電網營銷業務上GIS可以實時在地圖上統計區域電價水平，電能供應，電能質量。通過電力公眾服務門戶的建設，GIS可以智能告知用戶合理安排電器使用；電力企業可以獲取用戶的詳細用電信息，為其提供更多的增值服務。超圖公司通過與移動運營商，中國銀行客服及后臺信息化部門的合作，已經初步總結了GIS對于公眾服務的經驗，可以和國網分享。 

“濃”，濃墨重彩，GIS為電力創造新價值

    杜慶娥女士說，超圖作為國內GIS平臺軟件第一家上市企業，為了重點支持在電力領域的應用研究，公司專門成立了電力GIS技術組，在平臺應用方面深化電力行業的應用。知識靠積累，人才也靠積累，通過3年積累，超圖軟件針對國網、南網總部、各大區電力公司、網省、市縣電力公司、發電企業、電監會等行業重點客戶配置了市場銷售，電力行業售前顧問，電力行業模型及項目技術團隊，售后培訓技術團隊，為客戶提供7*24小時的服務。“超圖在高校方面共建實驗室的經驗，將教育培訓著眼于電力行業的未來展開合作。超圖為電網提供的從底層技術支持，數據標準，開發團隊，培訓教育融入在超圖整個企業的技術體系中，后面有200百余人的GIS基礎軟件研發團隊，有大量兢兢業業的售后支持和培訓人員。相信在超圖深厚的技術企業底蘊下會催生出電力行業鮮艷的花朵。”

    據杜慶娥女士介紹，“目前超圖與國內眾多GIS廠商共同確立了國內的GIS標準GDB-CLI（Geospatial Database Call-Level Interface（GDB-CLI），空間數據庫訪問接口），，是國家863基金項目為了實現數據互操作而制定的一組標準，并正在申請成為國家標準。在地理信息行業實現了統一的數據互訪標準接口。相信在基于國家GIS行業標準GDB-CLI的基礎上，通過加入電力業務，可以實現電力行業GIS標準。”

    “目前超圖軟件在積極與國家電網相關業務部門溝通，梳理適合于中國國情的電力GIS應用。基于安全搭建堅強電網，規避在關鍵時刻電力供應的重大安全問題” 杜慶娥女士認為，隨著國家鐵路、電力、交通、測繪等各個方面的信息化建設，各自都建設了大量的基于GIS的數據庫，然而部委行業間信息共享不到位。例如：電力在應對冰凍災害，泥石流，地震，洪水等問題時，往往需要地質，氣象，水利，地震等各個方面的數據來提供決策。而目前此類基礎信息共享不到位，相互提供的信息很多是決策后，影響范圍大。“通過信息的細化共享，我想可以防止一些災害后重大損失的。重大災后帶來的經濟損失，往往遠大于搭建系統和共享系統的成本。”

    在談到電力GIS系統相比電力MIS系統有什么優勢時，杜慶娥女士以“直觀感受，真實表達”作了概括。GIS在電力設計上有著MIS和CAD不可比擬的優勢，線路拓撲分析可以在實時監測數據的基礎上進行基于實際的模擬調度。比如使用空間分析對電塔假設的山脈丘陵進行前期表達，可以得出了類似“往往最近的線路距離不是成本最低的方案”出乎意料的結論。通過功能性服務及應用跨平臺集成和聚合，可以對電網的邏輯圖、組態圖和實時數據在空間方位上如實表達。在應急方面，傳統MIS最多只能出紙質文檔，而加入了GIS技術的電力應急系統，可以讓指揮者和現場人員體驗到直觀感受，而無需在大腦中勾畫地圖，即使在千鈞一發之際也可以提供準確的部署和措施處置位置。在用戶服務方面，無論是大面積的快速停電通知單，還是電價計算統計也都是傳統MIS不能比擬。 

    “GIS創造價值，我們創新GIS”是超圖軟件的企業宗旨。超圖軟件緊扣IT技術發展潮流，時刻關注技術和應用發展的趨勢，貼近國內用戶的需求，從而具有強大的生命力。未來，超圖軟件GIS產品家族將不斷擴展，產品在功能和穩定性等方面都將得到進一步增強。超圖軟件始終堅信，通過技術創新，GIS必然會給電力帶來更大的價值。“傳統電力MIS已逐漸被新興的GIS與MIS相結合的信息化系統所取代。” 杜慶娥女士斷言。 

“陽”，陽煦山立，GIS提升電力安全新境界 

    “共相式GIS的核心思想，就是要建立一套具有普遍適應性的共相式GIS內核(Universal GIS Core, UGC)，實現那些相對穩定的、遠離易變的技術環境的GIS核心功能。并在UGC基礎之上擴展那些與不斷發展的技術環境關系緊密的外圍功能模塊和人機交互界面。這種模式也可以簡單地概括為‘核-殼’分離。”講到超圖軟件如何為電力提供一款較高安全級別的電力GIS應用軟件時，杜慶娥女士更愿意首先介紹超圖軟件的核心技術理念。

    杜慶娥女士說“SuperMap 平臺從設計開始，就將統一安全的技術內核作為最重要的標準。”　綜合說來，SuperMap GIS的技術特色很多，如具有相同的數據模型和統一的地圖配置， 支持多種數據格式轉換和XML，擁有多源空間數據無縫集成技術、多級混合空間索引技術、海量空間數據庫引擎技術SDX+、海量影像數據管理技術等，給用戶提供至強的地圖編輯功能、靈活的交互式地圖編輯、超強智能捕捉功能、半自動跟蹤矢量化等等理想的數據可視化工具，在安全方面側重空間數據庫的數據安全、文件型數據安全、影像數據安全，為管理決策層提供三維建模與分析（3D Analysis）　　、網絡分析、緩沖區分析（Buffer Analysis）、疊加分析（Overlay Analysis）　　、柵格分析（Grid Analysis）等手段。

    電力安全關系到國家安全。然而隨著測量型GPS設備的引進，許多電力部門開始使用亞米級精度的GPS來測量電網設備的經緯度坐標數據，在電力GIS系統中有大量敏感地點、地物的精確經緯度坐標數據。這些數據的保密性勢必關系到國家安全。杜慶娥女士以一則新聞為例加以說明“1999年7月29日在臺灣中北部地區發生大停電事故。經事故專案調查小組及臺灣電力公司的調查與系統模擬，基本理清了事故發生的原因，即某一基鐵塔倒塌。假如遭受外來攻擊，豈不是臺灣就要全部停電，防御癱瘓？”通過這個例子可以看出，“硬件方面要建設堅強電網，在信息化安全方面甚至要高于部分電網硬件建設的安全等級。”杜慶娥女士介紹了超圖軟件應對安全的策略。

    首先，數據安全。目前國內地圖數據精度越來越高，其中包含很多敏感電力設備的經緯度。在基礎數據的安全性方面，國家有關部門是有技術防范措施作為保障，就不多探討。

    其次，系統基礎開發平臺安全。對于GIS系統，GIS開發平臺就相當于開發語言，在最基礎的問題上首先要進行把關，把關的關鍵就是“重大電力安全系統要選用國家安全部門確認沒有問題的國產GIS平臺產品。”并且這個平臺要能兼容其他的國產數據庫、操作系統、電力應用系統，具有異構的服務聚合和跨平臺技術，保證系統安全穩定運行。

    第三，系統開發安全。對于智能電網這樣重大的系統開發工作，在解決了基礎的數據和開發平臺的問題后，就是要選擇一個理解電力業務，安全性高的開發商。尤其在系統GIS標準接口方面要選用國家的GIS標準（OGDC）和行業標準。這樣也可以進一步加大我國電力企業在國際標準方面的競爭力。

    第四，共享平臺安全。國網各個業務部門分別基于智能電網標準建立GIS系統后，內部信息資源共享，部委間業務數據資源共享都會涉及到安全問題，能否有一個集中分發，各方信任的共享平臺存在也是主要的問題。這個問題很快會在步入云信息化時代遇到。

    最后，作為GIS平臺企業，技術眼光應長遠，例如今后出現的云計算技術等。因為隨著智能電網的技術升級和不斷壯大，提供相應模塊技術的廠商提前做好技術儲備，才能夠給用戶提供長期的產品保證和穩定的技術升級。“在一些案例中就出現過國外平臺代理廠商因為對中國市場的調整，用戶很難升級的情況。”對此，杜慶娥女士不無擔憂。 

“和”，和光共塵，與電力共享多方面經驗和服務

    杜慶娥女士對超圖軟件14年來的成長很自豪。她認為，超圖軟件已經為GIS應用新時代做好了“總體技術儲備”，這是一個企業為社會提供解決方案的基礎。

    超圖軟件一直倡導“開放合作，共同發展”的理念，與四百多家合作伙伴展開了廣泛合作，為合作伙伴提供GIS基礎平臺和應用平臺軟件，支持合作伙伴開發應用軟件和承接GIS技術開發服務項目，與合作伙伴共同推進GIS產業的發展。通過與行業開發商，中國電科院，國網研究院合作開發等方式，目前SuperMap GIS平臺已承接了大量的電網配網、電網農網、新能源電動車，風能、營配一體化、電力超高壓、中低壓巡線、應急、水電、電力物資生命周期等項目。

    在產品方面，經過不斷技術創新、市場開拓和多年技術與經驗的積累，超圖軟件已經成為產品門類齊全，功能強大，覆蓋行業范圍廣泛，滿足各類信息系統建設的GIS軟件品牌，并深入到國內各個GIS行業應用。本著“國際視野，自主創新”的理念，超圖軟件堅持發展國際市場。目前，SuperMap GIS已成功深入日本、韓國、東南亞、南亞、中亞、歐洲、非洲等國家和地區市場。SuperMap努力成為全球領先的GIS品牌。 

    超圖軟件SuperMap GIS系列軟件已廣泛應用于數字城市、國土、水利、環保、海洋、測繪、農業、林業、應急、交通、能源、市政管線、金融、通信、電力、自來水、石油石化等數十個行業，在中國大陸和港、澳、臺地區構建了數千個大型成功應用案例。 

    杜慶娥女士提到，超圖軟件的新一代GIS技術的基礎是跨平臺的共相式GIS技術體系，支持國網選用的各種基礎軟件，如麒麟和凝思操作系統，達夢和金倉國產數據庫等。超圖的云概念和技術儲備，符合國網的思路，包括JAVA，QT，C++的內核技術滿足今后實時響應國家電網系統的大數據量要求。在應急方面，超圖軟件擁有著長期積累的應急標繪庫，并在國家重大項目中得到應用和好評。在氣象方面，由于國網在很多方面需要氣象數據，如氣溫，降雨量，臺風，冰凍災害預警，超圖軟件為國家氣象局和中央氣象臺建立的全國氣象服務系統，可以為國網與氣象部門共享數據提供便捷共享交互服務。

    超圖平臺在電力行業配有完善的售前、售后、培訓和電力技術開發團隊，并提供為國網定制產品。如超圖軟件為電力巡檢開發的手持端，為電力新能源風能、電動車定制開發的專用系統，為國網物資部試點工程應用，提供了二三維全景電力物資產品周期展示平臺。作為國內最大GIS平臺廠商，超圖軟件有著深厚的行業案例積累和行業開發經驗，可以合理有效地為電力行業用戶提供從方案咨詢到項目構架等經驗。

    “電力是國家的命脈，超圖深知其重要性，并會為此配備精兵強將，為堅強電網大發展貢獻自己的力量。” 杜慶娥女士表示。  

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