浅谈GIS技术在避难场所选址中的应用

随着GIS技术的不断发展,GIS技术在选址领域的优势日益显著,目前已成为该领域研究使用的重要技术手段。本文以包头市中心城区现有的中小学操场作为紧急避难场所的备选点,应用LA模型理论,运用GIS空间分析和网络分析方法,构建紧急避难场所配置模型,讨论其作为紧急避难场所的选址情况,并进行数量优化。最终从102个备选点中确定55个点作为紧急避难场所选址点。本研究可为城市防震减灾规划的紧急避难场所区位优化提供理论基础。

基于BIM+GIS的高速公路基础设施数字化基础平台研究

公路工程建设周期长、专业多、数据资料类型多、基础信息结构化程度低,要实现公路全周期、多要素的数字化建设,必然会面临海量数据的融合、处理、维护等,传统信息化系统构架或者人工管理方式,无法完成相关工作,导致公路工程数据全周期流转与共享不畅,海量数据集成与管理困难。传统业务数字化建设系统性差,现有系统多基于某具体业务或工点,导致业务数据兼容性、标准性、统一性难以支撑全生命周期的传递与应用。本文提出基于BIM+GIS的高速公路基础设施数字化基础平台,在解决上述痛点的同时,旨在实现道路全要素、全周期、全业务、数字化管理应用基础数据支撑。作为基础底座,为建管、养护和营运等业务系统提供标准化的道路要素数据、应用接口以及道路设施设备的2D/3D模型和高精度地图等可视化服务和支撑。

GIS扩建过程中连接母线的应力强度仿真分析

气体绝缘封闭开关(GIS)是广泛使用的电力设备,对现有GIS设备进行扩建是提高变电站输送能力的迫切需求。在GIS扩建过程中,连接母线承载着原设备及新设备之间的机械与电气连接,连接母线的稳定性是GIS正常运行的基本保障。文中设计了一种同水平位置布置的连接母线,并对母线在短路电流作用下的应力进行仿真分析。建立有限元模型,施加峰值为125 kA的短路电流负载,得到了150 ms内的应力时程曲线。结果表明母线各零件应力基本随时间呈先增大再减小趋势,应力最大值约在12~20 ms出现,螺栓处应力最大值显著大于导线处。母线两侧的盆式绝缘子主要受力点为三相导线镶嵌处,同时盆式绝缘子在短路电流最大相位置所受力矩最大。文中研究结果可对GIS扩建过程中连接母线的设计提供参考。

基于FME技术实现CAD与GIS数据共享的研究

为了促进CAD与GIS数据的高效共享与应用,本文介绍了利用FME技术进行数据转换的方法。首先,通过CAD数据预处理确保数据质量;随后,详细探讨了分层设色、要素符号与编码标准设计,为数据转换提供了标准依据。在此基础上,本文构建了GIS数据库,并通过语义映射技术实现了CAD与GIS数据的共享。最后,对共享数据进行了质量检查,确保了数据的准确性和可靠性。研究结果表明,利用FME技术可以有效实现CAD与GIS数据共享,为地理信息数据的集成与应用提供了有力支持。

基于组合赋权和GIS的雪崩灾害危险性评估

采用组合赋权与地理信息系统(GIS)技术,对雪崩灾害的危险性进行了全面评估。首先,通过文献调研和实地考察,确定影响雪崩灾害发生的关键因素,包括气候、地形条件、以及其他相关因素;采用AHP和熵权法进行组合赋权确定综合权重,以反映各因素对雪崩灾害的不同影响程度;此外,利用GIS技术对综合权重进行空间分析和可视化表达,构建雪崩灾害危险性分布图。综合运用组合赋权和GIS技术,对禾木乡道X852线的雪崩灾害危险性进行有效评估。

基于FEFLOW和GIS技术的矿区地下水动态模拟及预测

矿区地下水动态研究是山西亟待解决的重大需求问题。针对山西矿区水资源短缺与水环境恶化等现状,通过分析气象、水文、地质地貌、开采现状等监测数据资料,以FEFLOW模型和GIS技术为平台,构建山西矿区三维地下水数值模型,进行地下水动态研究,模拟并预测了4种不同情境下矿区地下水动态过程,从而定量分析采矿活动对地下水动态的影响,揭示矿区开采对地下水系统的作用机制。结果表明:当矿区开采强度提高10%、30%、50%时,地下水整体流场和运动趋势没有大的变化,但在矿区南部地下水流场发生突变,等值线形变,且在东南部形成一个水位变化剧烈的低水位带,迫使地下水流向发生偏转。水位分析表明采矿活动会造成地下水位整体下降,下降幅度与开采强度呈正相关关系。地下水系统均衡分析表明,当开采强度保持现状或提高10%,地下水系统仍然处于正均衡,补给量大于排泄量,当开采强度提高30%、50%时,系统转为负均衡状态,补给量小于排泄量,地下水水量大幅度减少。研究成果可为矿区制定合理的开采方案,保护矿区地下水资源提供参考依据,为有效遏制矿区水环境恶化、确保矿区水安全提供科技支撑。

基于国产化GIS的深圳市CIM地下空间平台研究及探索

文章围绕城市建设、运行和应急管理中的地下空间资源底数不清、隐蔽性强、可知不可见等难点和痛点,开展了地下空间多源异构数据管理、复杂数据空间表达等关键技术的研究,用于支撑信创环境下地下空间复杂场景的应用。在应用探索中,采用了具有跨平台GIS内核的国产化Map GIS平台软件,构建了覆盖多端、安全可信的CIM地下空间平台框架,推进了深圳市地下“透明化”管理,提升了地下空间风险防控能力,为超大型城市的地下空间资产管理、应急管理、公共安全等方面提供应用案例参考。

BIM+GIS技术在来宾西高速中应用探索

BIM+GIS融合技术可以将地理信息与建筑信息模型结合起来形成三维可视化的环境,帮助工程项目进行路线选择、地形分析、生产调度和协同,具有非常显著的时间和成本优势。本文针对来宾西高速公路在建设中的应用场景,探索了BIM+GIS的关键技术应用,以期为同类工程项目提供参考借鉴。

基于GIS的河南省洛宁县滑坡灾害易发性评价

洛宁县地处河南省西部山地丘陵区,地质构造复杂,加之近年来极端强降雨频发,滑坡灾害增多,造成了重大人员伤亡和经济损失,因此做好洛宁县滑坡灾害易发性分区可为科学防灾减灾提供数据支撑。基于ArcGIS空间分析获取研究区域高程、坡度、坡向、岩组、降水量、土地利用类型和归一化植被指数共7个指标因子,采用信息量模型对研究区进行栅格叠加后,利用自然断点法将研究区信息量值划分为极低、低、中、高易发区,结果表明:滑坡主要分布在高程500~<750 m、坡度0°~<20°的区域,且绝大部分滑坡所处的地貌为起伏山地;高易发区面积为627.95 km^(2),占全县总面积的27.23%;评价模型精度经ROC曲线检验,AUC值为0.8034,说明基于GIS建立的信息量模型对洛宁县滑坡易发性评价效果良好。

电力变压器和GIS设备安装调试技术研究

在电力系统构建及运维体系中,变压器及其相关装置的安装与调试环节占据着至关重要的地位。该环节的精确执行对于电网的安全性、可靠性和高效运行具有决定性影响。其重要性显而易见,任何微小的偏差或疏忽均可能对电力系统的整体性能造成重大影响。因此,在实际操作过程中,必须严格遵守既定的安装程序和技术规范,确保各步骤的精确性。同时,为确保装置在投入运行后能够持续稳定、可靠地工作,必须满足电力系统相关的工作规范和安装规程。本文对变压器及GIS设备的安装、调试等技术细节进行了深入探讨,目的在于通过细致的研究与分析,揭示其技术关键点与难点,为电力系统的安全稳定运行提供坚实的技术支撑。本研究不仅具有显著的理论价值,而且对电力系统的实际运维工作具有重要的指导意义。

应用GIS模糊层次分析法对森林火灾风险区划——以湖南省宁远县为例

应用ArcGIS的模糊逻辑和层次分析法,对湖南省宁远县的森林火灾风险进行评估和火险区划研究,参与评估的火险因子包括环境、人类活动和地形因子。研究结果表明:温度、降水、海拔和归一化植被指数(NDVI)对研究区域林火风险的影响最为显著;宁远县47.6%的区域被确定为四级及以上火险等级,主要分布于该县中部的大部分地区,该县火险情况严峻;编制的森林火灾风险图预测精度达82.7%。模糊层次分析法在森林火灾风险预测中展现出较好的效果,可作为林火预测和火险制图的重要工具,编制的森林火灾风险图为宁远县的林火管理提供了科学参考依据。

GIS技术和FEFLOW在酒泉东盆地地下水系统数值模拟中的应用

在系统分析研究区地质及水文地质条件的基础上,采用ArcView GIS技术确定了研究区范围和定解条件,建立了研究区地下水系统概念模型和数学模型.利用基于有限元原理求解的地下水水流和污染物运移模型FEFLOW对建立的数学模型进行求解,并建立了相应的研究区地下水系统数值模型.用2001～2003年地下水动态观测井的地下水动态观测资料,对数值模型进行了识别和率定.运用识别后的模型对现状水平年(2003年)及P=50%,75%,95%不同地表径流条件下的地下水系统进行了模拟与分析.结果表明:建立的模型能够反映研究区实际水文地质条件,仿真度较高,具有一定的代表性.2003年及P=50%,75%,95%地表径流条件下地下水系统水资源补给量分别为7.0562×10~8m^3/a,7.7346×10~8m^3/a,7.1663×10~8m^3/a,6.361×10~8m^3/a,排泄量分别为8.2146m^3/a,8.7208m^3/a,8.3789 m^3/a,7.8477m^3/a,总均衡分别为-1.1584m^3/a,-0.9862m^3/a,-1.2126m^3/a,-1.4867m^3/a,地下水长期处于负均衡状态.为了有效防止地下水位持续下降,应根据研究区的实际情况制定合理的地下水开采方案和地表水、地下水联合调蓄方案.

基于GIS技术和FEFLOW的秦王川盆地南部地下水数值模拟

在系统分析研究区地质及水文地质条件的基础上,确定了研究区范围和边界条件,借助GIS技术和FEFLOW建立了研究区地下水系统概念模型和数学模型及相应的地下水系统数值模型.用2004-2005年地下水动态观测井的地下水动态观测资料对数值模型进行了识别和率定,运用识别后的模型对现状水平年(2004年)的地下水系统进行了模拟与分析.结果表明:建立的模型能够较好地反应研究区水文地质空间分布及组合方式,具有一定的代表性,可以用于数值模拟计算.选择2005年为预测初始时间,2015年为终止时间,利用模型对研究区进行预测.在模型运行10年后,研究区北部区域地下水位上升3～5 m,中部区域的上升5～10 m,南部区域的上升10～15 m.分析模拟区域地下水上升范围,为今后实施排水措施奠定了一定的技术基础,也为排水措施的选址提供了一定的依据.

基于GIS与大数据分析的矿压监测预警平台

为响应国家关于加快煤矿智能化发展的号召,针对煤矿GIS“一张图”中巷道路径不能实现精确计算,矿压数据不能实现高效甄别、有效提取的问题,以及矿压预警需要实现在线推演、可视化展示的需求,提出建立基于GIS与大数据分析的矿压监测预警平台。采用GIS“一张图”、巷道结点-路径拓扑算法、多源异构监测数据处理技术、矿压大数据分析技术,搭建成能够实现矿井下复杂情况切实反映、矿压监测数据有效提取、采掘风险在线预测、可视化程度高的矿压监测预警平台。通过在李雅庄矿的实际应用,表明该系统运行稳定可靠,可有效提升煤矿的矿压风险监测预警。

“互联网+”背景下GIS开发类课程群建设探索

在“互联网+”背景下,针对教学目标单一、教学与科研相对分离、课程体系相对混乱的问题,本研究提出要进行教学目标改革,培养创新应用型人才。教学模式创新改革可以按照“课程+专业+学科”及“教学+竞赛+科研”的总体思路,推动GIS专业开发类课程的全面优化与整合;探索课程体系建设,构建GIS开发类课程群的“四类一体”课程体系。实践表明,GIS开发类课程群建设取得了较好的效果,很大程度上促进了学生端正学习态度,提高了学生的自主学习与科研创新能力,形成了具有良性循环特征的GIS开发类课程教学体系。

基于GIS的农田墒情管理系统应用研究

以农田土壤墒情监测过程和数据分析与管理过程为研究对象,建立农田土壤墒情监测和数据分析过程模型,对当前农田土壤墒情监测过程中的不足进行分析,并结合无线网络传输技术和GIS地理信息技术构建农田墒情管理系统功能模块,实现土壤墒情数据采集、分析处理及管理输出。农田墒情管理系统运行结果表明:系统能够实时快速对农田土壤含水量进行监测,同时能够对土壤水分含量数据动态变化过程进行管理,便于土壤水分含量变化趋势的预测。

恒压下GIS固体绝缘界面气隙缺陷放电严重程度评估

为了研究GIS绝缘子界面气隙缺陷的放电发展过程,文中设计了空洞气隙缺陷模型,搭建了一套GIS气隙缺陷放电长期测试平台。基于缺陷模型的击穿电压对带有缺陷的试品施加90%Ub、60%Ub、30%Ub的交流恒压,使用UHF检测系统采集放电数据直至试品击穿。提取放电次数、放电幅值、放电时间间隔分析放电状态特征,发现GIS气隙缺陷放电发展过程存在两个阶段,前期放电幅值缓慢增大,放电脉冲逐渐稀疏,放电发展较为平稳;后期放电幅值急剧减小,放电脉冲密集,放电发展剧烈,采用k⁃means聚类算法及BP神经网络建立了气隙缺陷局放发展阶段的划分规则。研究表明,放电次数、放电幅值、放电时间间隔3种统计参量呈现阶段式单调性的趋势,可以用3种统计参量前向差分绝对值作为特征参量来评估GIS气隙放电严重程度;对GIS恒压试验进行聚类分析将放电过程划分为平稳劣化阶段和加速劣化阶段,随着外施电压水平的降低,平稳劣化阶段被压缩,加速劣化阶段占比升高。

基于GIS的公交换乘网络构建及可达性分析

为了提高公交换乘效率、优化公交系统,基于GIS软件构建公交换乘网络,运用该网络对换乘可达性进行了测度和分析.结合Space-P模型和网络分析法,以拉萨市城关区为研究区域,基于公交线路路径、站点、交叉口等基本信息构建同站换乘子网络.结合公交站点服务范围、步行通道路径、交叉口等信息构建异站换乘子网络.二者协同实现了基于ArcGIS的公交换乘网络构建,并依据该网络对公交线路的乘客在车时间和换乘系数进行测度和分析.结果表明:构建的换乘网络能够对乘客在车时间进行良好的测度,乘客在车时间最大值为68.68 min,最小值为2.00 min,乘客换乘在车时间平均值为29.90 min.该换乘网络能够对换乘系数进行良好的测度,得到有效换乘线路90 300条,换乘系数最大为4条(线路为62条),最小为0条(线路为1 354条).采用可达性度量模型,可实现对公交站点时间可达性和换乘可达性的良好测度和分析.

SF_(6)/N_(2)介质条件下GIS隔离开关操作动态击穿特性研究及其操作过电压的计算

从工程应用角度来看,SF_(6)/N_(2)混合气体仍是替代纯SF_(6)气体最有效的方案。为给SF_(6)/N_(2)混合气体作为介质的电气设备绝缘配合提供参考,该文针对SF_(6)/N_(2)混合气体不同混合比和不同气压条件下的隔离开关操作过电压开展了研究。SF_(6)/N_(2)混合气体的击穿特性是过电压计算的基础。研究表明:SF_(6)/N_(2)混合气体临界击穿电压与其气体密度分布呈线性关系。为此,该文建立多物理场耦合模型,采用场计算的方法分析SF_(6)/N_(2)混合气体在隔离开关操作过程中的动态击穿特性。同时为模拟隔离开关的动态操作过程,采用了动网格划分技术。随后对不同条件下混合气体的击穿电压进行了数据拟合工作,并采用拟合优度和显著性检验对拟合函数进行评价,最终采用二次多项式函数进行了拟合。在上述研究基础上,利用混合气体动态击穿特性和重燃判据建立了SF_(6)/N_(2)混合气体放电模型,并根据混合气体动态击穿特性解决了混合气体单次放电模型中上升时间常数的计算问题。最后以典型的550kVGIS间隔回路为例对SF_(6)/N_(2)混合气体介质气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)隔离开关操作过电压进行了计算。计算结果表明:绝缘强度相同的SF_(6)/N_(2)混合气体与纯SF_(6)在隔离开关操作过程中重复击穿产生的特快速暂态过电压VFTO(very fast transient overvoltage,VFTO)波形及幅值相似且击穿次数相同;0.6MPa气室压强条件下,SF_(6)/N_(2)混合气体中SF_(6)体积占比从20%增加至40%时,隔离开关击穿次数及开关过程中VFTO_(SF6)/N_(2)全过程持续时间均可减少50%左右;30%SF_(6)体积占比条件下,气室压强从0.6MPa增加到0.8MPa时,隔离开关击穿次数减少一半、开关过程中VFTO_(SF6)/N_(2)全过程持续时间缩短30%左右。

直流电压下GIS盆式绝缘子表面电荷及电场分布特性仿真研究

GIS中盆式绝缘子表面在外施直流电压时会积聚大量电荷使得沿面闪络电压大幅降低,从而引发一系列电气设备故障。基于上述问题,文中分析了盆式绝缘子表面电荷的来源与传导途径,采用有限元仿真计算方法构建了二维轴对称仿真模型以及设定相关参数,研究了电压极性、不同电压幅值以及电压极性反转对盆式绝缘子表面电荷分布的影响。结果表明,在直流电压下,凹面主要积聚与外施直流电压极性相反的电荷,凸面主要积聚与直流电压极性相同的电荷,且凹面积聚的电荷密度更大;在极性反转后-100 kV直流电压下,盆式绝缘子表面原先积聚的电荷密度呈现先增大后逐渐减小的趋势,随后转换极性并达到饱和,电场在靠近高压端以及盆式绝缘子沿面0~20 mm处的畸变程度较为明显。电场在盆式绝缘子表面电荷极性发生变化前出现峰值,相比较电荷达到饱和状态,此时盆式绝缘子凹面最大场强增加46%,凸面最大场强增加5.4%。该研究可为直流电压下盆式绝缘子表面电荷分布特性提供指导。