CN110543716A - 三维架空电缆层级电网优化方法、装置和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种三维架空电缆层级电网优化方法、装置和计算机设备，其中，三维架空电缆层级电网优化方法融合了多种算法和技术对三维架空电缆层级电网进行优化，保证了三维架空电缆层级电网模型的仿真构建，通过瓦片分块技术对多源地理信息数据进行管理，便于数据访问，通过使用空间索引算法，能够建立高效的索引机制，过滤三维场景中与空间操作无关的地理空间对象，提高空间操作的速度和效率，通过贝塞尔曲线插值算法，能够提高三维架空电缆层级电网的渲染效果，通过LOD算法技术，能够根据远景近景的不同，对原始的面片几何模型按不同的进度进行优化，减少了面片结构中的拓扑边和结构面的数量，从而提高了模型的访问和渲染效率。
Description
技术领域
本申请涉及电力电网技术领域，特别是涉及一种三维架空电缆层级电网优化方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
由于电网设备和设施内容物较多，组织结构复杂，二维平面图无法直观高效地表现电网设备和设施之间的空间位置关系，因此，二维数据转为三维模型数据技术对于电力行业显得越来越重要。
近年来，三维技术得到了蓬勃发展，并在空间位置显示、空间数据管理和空间数据分析等方面都取得了突破性的进展，在电力***中的应用日益广泛，在电力生产和管理上已经发挥了重要作用。基于GIS(Geographic Information System，地理信息***)的三维数字地球技术是目前地理信息领域中的热门技术，以直观可视化的手段，为用户提供良好的界面。
然而，目前，因为高分辨率影像及变电站、输电线路等三维模型在Web(World WideWeb，全球广域网)端的加载效率慢，且按照电压等级从高到低依次组织电网逻辑数据需要占用大量的内存，使得基于GIS的三维数字地球技术的架空电缆层级电网模型的数据加载和渲染效率低。
发明内容
基于此，有必要针对传统的三维架空电缆层级电网的数据加载和渲染效率低问题，提供一种高效的三维架空电缆层级电网优化方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种三维架空电缆层级电网优化方法，方法包括：
获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据；
对多源基础地理信息数据进行分块处理；
基于分块处理后的多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网模型；
根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网模型进行优化处理，预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
在其中一个实施例中，对多源基础地理信息数据进行分块处理包括：
基于瓦片金字塔原理，按照预设格式尺寸对多源基础地理信息数据进行瓦片分块，得到数据瓦片。
在其中一个实施例中，基于瓦片金字塔原理，按照预设格式尺寸对多源基础地理信息数据进行瓦片分块，得到数据瓦片之后，还包括：
根据四叉树动态索引算法和八叉树动态索引算法，建立数据瓦片的对应的索引。
在其中一个实施例中，三维架空电缆层级电网包括导线模型；
根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网进行优化处理之后，还包括：
根据悬链线算法，模拟导线的弧垂状态，优化导线模型的渲染效率。
在其中一个实施例中，根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网进行优化处理之后，还包括：
根据基于视点的地形数据调度绘制技术，对三维架空电缆层级电网进行加载和渲染。
在其中一个实施例中，根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网进行优化处理包括：
根据贝塞尔曲线插值算法，对三维架空电缆层级电网进行曲线平滑模拟优化。
在其中一个实施例中，构建三维架空电缆层级电网模型之前，还包括：
对架空电缆线路明细数据进行预处理，预处理包括对不合理的数据进行初步测验提示和校验修改。
一种三维架空电缆层级电网优化装置，装置包括：
数据获取模块，用于获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据；
数据分块模块，用于对多源基础地理信息数据进行分块处理；
模型构建模块，用于基于分块处理后的多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网；
模型优化模块，用于根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网进行优化处理，预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据；
对多源基础地理信息数据进行分块处理；
基于分块处理后的多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网模型；
根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网模型进行优化处理，预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据；
对多源基础地理信息数据进行分块处理；
基于分块处理后的多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网模型；
根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网模型进行优化处理，预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
上述三维架空电缆层级电网优化方法、装置、计算机设备和存储介质，融合了多种算法和技术进行优化，保证了三维架空电缆层级电网的仿真构建，通过瓦片分块技术对多源地理信息数据进行管理，便于数据访问，通过使用空间索引算法，能够建立高效的索引机制，能够过滤三维场景中与空间操作无关的地理空间对象，提高空间操作的速度和效率，通过贝塞尔曲线插值算法，能够提高三维架空电缆层级电网的渲染效果，通过LOD算法技术，能够根据远景近景的不同，对原始的面片几何模型按不同的进度进行优化，减少了面片结构中的拓扑边和结构面的数量，从而提高了模型的访问和渲染效率。
附图说明
图1为一个实施例中三维架空电缆层级电网优化方法的应用环境图；
图2为一个实施例中三维架空电缆层级电网优化方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中三维架空电缆层级电网优化方法的详细流程示意图；
图4为一个实施例中四叉树动态索引算法的算法示意图；
图5为一个实施例中三维架空电缆层级电网优化装置的结构框图；
图6为另一个实施例中三维架空电缆层级电网优化装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的三维架空电缆层级电网优化方法，是基于GIS技术，以数字化地球为载体，在南方五省区域高分辨率影像基础上，于电力三维***平成集成基础地理信息数据，电网业务数据(电网业务数据包括架空电缆线路明细数据)，通过电力引擎驱动形成三维架空电缆层级电网，然后通过预设的优化算法进行优化，可应用于如图1所示的应用环境图中，应用场景可以是用户事先基于GIS采集多源基础地理信息数据，然后于终端102集成了多源基础地理数据，并于数据库中导入电网模型数据以及电网业务数据(包括架空电缆线路明细数据)，并预设了采用场景图与渲染对象相分离构建三维场景。当用户于终端102点击“模型构建”或是其他用于构建三维模型的功能按钮，发送模型构建指令至终端102，终端102的处理器(图中未给出)接收该指令，从数据库中获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，然后，可以是采用瓦片金字塔原理，对多源基础地理信息数据进行分块处理，基于分块处理后的多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具如EV-Globe5.0电力引擎，构建三维架空电缆层级电网模型，最后，调用预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法，对三维架空电缆层级电网模型进行优化处理，提高模型加载和渲染效率。其中，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。
在其中一个实施例中，如图2所示，提供了一种三维架空电缆层级电网优化方法，以该方法应用于处理器为例包括以下步骤：
步骤S200，获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据。
基础地理信息是各类地理信息用户的统一空间载体，数字地球的基础信息,面向社会，应用面宽，具有极高的共享性和社会公益性。多源基础地理信息数据即包括DOM(Digital Orthophoto Map，数字正射影像地图)、DEM(Digital Elevation Model，数字高程模型)、矢量行政区划、地形图等基础地理数据。电网模型即指用于电网仿真***的电力设备模型及公共设施模型等，本实施例中，电网模型数据包括变电站、杆塔、绝缘子串、基础、间隔棒、防震锤等电力设备模型，以及，导线、电缆工井、隧道及电缆线路等参数化模型，参数化模型即指从功能分析到参数化建模得到的模型，建模方法具体是指利用基本特征进行参数化设计，而基本特征是指***提供的特征建模功能模块和自由曲面建模功能模块中的相关特征创建操作。架空电缆线路明细数据是层级电网数据的一部分，层级电网数据除架空电缆线路明细数据之外，还包括变电站数据、换流站数据以及配电站数据等。其中，架空电缆线路数据包含杆塔、绝缘子串、间隔棒、防震锤以及金具等数据。具体的，在实际应用中，层级电网数据可以是按电压等级从高到低搜集整理了以±800kV乌东德直流工程起点云南昆北换流站开始，途经广西落点柳北换流站至广东落点龙门换流站，然后从龙门换流站分别经500kV龙博线至500kV博罗变电站、经500kV龙水线至500kV水乡变电站、经500kV龙从线至±500kV从西换流站，接着从从西换流站经500kV从木甲乙线至500kV木棉变电站，经220kV木科甲乙线至220kV科城变电站，后经10kV天河线进入科城F11-荔枝山经济区(变压站台区)的不同电压等级的层级电网数据(即从高压到低压，输配送一体化的层级电网数据)。该层级电网包含变电、输电、配电及电缆，横跨四省，形成了西电东输模式。
步骤S400，对多源基础地理信息数据进行分块处理。
多源基础地理信息数据包含大范围多尺度的复杂地形场景数据，且数据量大维度广，由于大范围对尺度的复杂地形场景所占用的空间的操作的复杂性都呈指数级增长，因此，为了保证数据加载和展示效率，提高逼真感，需要对多源基础地理信息数据进行有效的数据组织与管理。本实施例中，可以是在获取多源基础地理信息数据之后，对多源基础地理信息数据进行分块处理。具体的，可以是基于空间四叉树原理和空间八叉树原理，构建数据金字塔，并建立高效索引机制，然后将分块后的多源基础地理信息数据以瓦片文件形式进行存储，通过OGC(Open Geospatial Consortium，开放地理空间信息联盟)、WMS(Web MapService，网络地图服务)、WMTS(Web Map Tile Service，网络地图瓦片服务)等服务进行管理与发布，进一步的，通过不同显示分辨率的实时请求、访问、调度以及刷新来达到数据资源的高效显示和浏览。
在其中一个实施例中，对多源基础地理信息数据进行分块处理包括：步骤S420，基于瓦片金字塔原理，按照预设格式尺寸对多源基础地理信息数据进行瓦片分块，得到数据瓦片。
瓦片金字塔原理是指对按照数据分辨率、缩放级别以及地图比例尺，对数据分级分块处理，得到瓦片地图金字塔模型的过程。本实施例中，利用瓦片金字塔原理构建数字金字塔，即首先确定地图服务平台所要提供的缩放级别的数量N，把缩放级别最高、地图比例尺最大的地图图片作为金字塔的底层，即第0层，并对其进行分块，从地图图片的左上角开始，从左至右、从上到下进行切割，分割成相同大小(比如256x256像素)的正方形地图瓦片，形成第0层瓦片矩阵；在第0层地图图片的基础上，按每2x2像素合成为一个像素的方法，生成第1层地图图片，并对其进行分块，分割成与下一层相同大小的正方形地图瓦片，形成第1层瓦片矩阵；采用同样的方法生成第2层瓦片矩阵；…；按照上述方式从下往上循环，直到形成第N一1层瓦片矩阵，构成整个瓦片金字塔。针对金字塔结构的每一层的地形数据，将其划分为大小一致的数据瓦片。本实施例中，对多源基础地理信息数据进行分块处理，便于进行有效的数据组织与管理。
在其中一个实施例中，基于瓦片金字塔原理，按照预设格式尺寸对多源基础地理信息数据进行瓦片分块，得到数据瓦片之后，还包括：步骤S440，根据四叉树动态索引算法和八叉树动态索引算法，建立数据瓦片的对应的索引。
如上述实施例，在完成对多源基础地理信息数据的分块处理，得到多个数据瓦片之后，为了更好地展开对地理数据的管理，提高数据的访问效率，可采用空间索引算法对数据瓦片进行编码存储。本实施例中，可以是采用四叉树动态索引算法和八叉树动态索引算法，建立数据瓦片的对应的索引。四叉树索引的基本思想是将地理空间递归划分为不同层次的树结构。它将已知范围的空间等分成四个相等的子空间，如此递归下去，直至树的层次达到一定深度或者满足某种要求后停止分割。具体的，如图4所示，四叉树动态索引算法如下所示：
1)根据第1个***的地理空间对象，确定四叉树空间的中心点，此四叉树的4个叶子节点的某一个方向是开放的；
2)计算地理空间对象的MBR(Minimum bounding rectangle，最小外包矩形)；
3)搜索出所有包含该地理空间对象的叶子节点；
4)判断这些叶子节点所包含的地理空间对象数是否超出阈值，如果节点中的对象数超出阈值，则分2种情况进行处理：
(1)如果是开放边界的节点，如图4中的节点(d)，则要首先计算该节点内的包含所有地理空间对象的MBR，然后把该节点分解成4个新的叶子节点；
(2)否则，如果该节点是非开放节点，如节点(e)，则直接把该节点分成4个新的叶子节点；
5)重新计算新生成节点中所包含的地理空间对象；
6)重复步骤1)至5)，以此完成数据瓦片的索引创建。
八叉树动态索引算法原理与上述四叉树动态索引算法原理差不多，在此不做赘述，只是由八叉树动态索引算法构建的八叉树中任一节点的子节点数是8或0。本实施例中，采用四叉树动态索引算法和八叉树动态索引算法对数据瓦片进行编码存储于存储，使得统一级别大小的数据瓦片成为四叉树或八叉树的统一树深度的节点，由此，完成了瓦片金字塔的很好的描述，方便对瓦片金字塔的存储于管理。
步骤S600，基于分块处理后的多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网模型。
在实际应用中，构建三维架空电缆层级电网模型之前，还包括：将构建架空电缆层级电网模型所需的变电站、杆塔、绝缘子串、基础、间隔棒、防震锤等电力设备模型统一添加入库，并将层级电网数据按照业务逻辑关系以回路为单位进行组织入库，具体的，将层级电网数据按照电压等级从高到低依次以回路为单位组织入库。然后调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网模型。具体的，可以是调用EV-Globe5.0电力引擎驱动实现三维架空电缆层级电网构建与途经换流站之间的连线，得到三维架空电缆层级电网，实现三维架空电缆一体化层级电网构建。可以理解的是，在其他实施例中，可以采用其他电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网模型。
在其中一个实施例中，构建三维架空电缆层级电网模型之前，还包括：对架空电缆线路明细数据进行预处理，预处理包括对不合理的数据进行初步测验提示和校验修改。
为保证三维架空电缆层级电网模型的顺利构建，需要在将架空电缆线路明细数据按照电压等级以回路为单位添加入库之后，对数据进行预处理，具体的，预处理包括不合理的数据进行初步测验提示和校验修改。除对数据进行合理性检验之外，还需对数据进行正确性以及一致性进行检验，当发现异常的数据时，及时产生再次测验提示和修改提示。本实施例中，通过对数据进行预处理，能够便于三维架空电缆层级电网模型的顺利构建。
步骤S800，根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网模型进行优化处理，预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
如上述实施例所述，构建三维架空电缆层级电网模型之后，可以是根据预设的优化算法，如空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法等，对三维架空电缆层级电网模型进行优化，然后将优化后的三维架空电缆层级电网模型发布并展示到三维场景中。具体的，包括基于瓦片分块原理，按照尺度范围对三维架空电缆层级电网模型中的导线、电缆工井、隧道及电缆线路等参数化模型进行瓦片分块，得到参数化模型的对应的数据瓦片，利用空间索引算法，动态创建各数据瓦片的索引，过滤三维场景中与空间操作无关的地理空间对象，提高空间操作的速度和效率。根据贝塞尔曲线插值算法对三维架空电缆层级电网模型中的如导线进行曲线平滑模拟优化提高导线弧度的流畅及渲染效果。根据LOD算法对三维架空电缆层级电网模型进行渲染，提高数据访问和渲染效率。LOD算法指根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率的渲染运算。
在其中一个实施例中，根据LOD算法对三维架空电缆层级电网模型进行渲染包括：根据剔除算法、三角面数量恒定算法、基于边折叠的网格简化算法以及材质合并算法，对三维架空电缆层级电网模型进行渲染。
LOD(细节层次模型技术)算法是将原始的多面体建立面片模型，并根据基于距离标准和尺寸标准剔除算法、三角面数量恒定算法、基于边折叠的网格简化算法、材质合并算法，通过几何数据块间共享、纹理块间共享等手段，减少面片结构中的拓扑边和结构面的数量，从而达到在不影响视觉效果的情况下，降低数据复杂程度和I/O吞吐量的目的，进而提高多面体数据的访问和渲染效率。在实际应用中，在一些特定的情况下，三维场景中存在一部分几何形体在任何时候都无法被观察者看到，因此，在此情况下，图形***不再绘制这部分物体。本实施例中，可采用基于距离标准和物体尺寸标准的剔除算法，剔除无法用图形硬件绘制的细节，其中，距离标准考虑的距离是指物体到观察者的距离，这个距离是从视点到物体内指定点的欧氏距离。即当一个物体距离视点越远，此物体能够被观察到的精细的细节部分就越少，这就意味着选择较粗糙的细节层次来表示物体不会对显示的逼真度有很大影响。尺寸标准基于人眼辨识物体的能力随着物体尺寸的减小而减弱的特性，即待表示物体的尺寸较小的物体用较粗糙的细节层次，较大的用较精细的细节层次。三角面数量恒定算法的原理即保证LOD数据每一个层级中的三角面数量不会有大幅度的波动，从而达到模型高效的渲染。其中，基于边折叠的网格简化算法的基本思想是按照局部误差从小到大的顺序进行边折叠操作，具体包括：简化网格之前，度量所有的边的简化误差，并且按照简化误差对所有边进行排序，建立边的优先级队列。在简化过程中，不断的执行下述步骤，直至简化结果达到预设的要求：步骤一，合并误差最小的边的两个顶点；步骤二，更新顶点合并后所影响的边的简化误差；步骤三，更新边的优先级队列。材质合并算法即Draw CallBatching技术的基础上做出改进，将材质和贴图分别都合并起来，减少Draw Calls的数量，以此提升性能。Draw Call Batching技术主要目标就是在一次Draw Call中批量处理多个物体。只要物体的变换和材质相同，图形处理器就可以按完全相同的方式进行处理，即可以把它们放在一个Draw Call中。而材质合并算法，其支持不同材质的物体按完全相同的方式处理。
上述三维架空电缆层级电网优化方法，融合了多种算法和技术进行优化，保证了三维架空电缆层级电网的仿真构建，通过瓦片分块技术对多源地理信息数据进行管理，便于数据访问，通过使用空间索引算法，能够建立高效的索引机制，能够过滤三维场景中与空间操作无关的地理空间对象，提高空间操作的速度和效率，通过贝塞尔曲线插值算法，能够提高三维架空电缆层级电网的渲染效果，通过LOD算法技术，能够根据远景近景的不同，对原始的面片几何模型按不同的进度进行优化，减少了面片结构中的拓扑边和结构面的数量，从而提高了模型的访问和渲染效率。
如图4所示，在其中一个实施例中，三维架空电缆层级电网包括导线模型；根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网进行优化处理之后，还包括：步骤S820，根据悬链线算法，模拟导线的弧垂状态，优化导线模型的渲染效率。
悬链线指的是一种曲线，指两端固定的一条(粗细与质量分布)均匀、柔软(不能伸长)的链条，在重力的作用下所具有的曲线形状，例如悬索桥等。在送电线路中，由于导线刚性影响，相邻杆塔之间的导线会出现一定程度上的弧垂，形成了弧线。故，对于导线的渲染可将架设在空中的导线的集合形态是为悬链形态，在渲染过程中，弧垂公式的选择关系到电线使用应力的误差和电线对交叉跨越物的间距误差问题，因此参照工程实际应用，本实例中对导线的渲染模拟计算采用悬链式方程，计算方法如下所示：
等高悬点架空线的最大弧垂：
不等高悬点架空线的弧垂：
其中l为档距(m)，h为高差(m)，β为高差角f为电线弧垂(m)，y和yl为电线各点到横坐标轴的垂直高度(m)，σ0为电线各点的水平应力(N/mm2)，γ为电线比载(N/m*mm2)。本实施例中，通过采用悬链线算法，能够提高导线的渲染效果。
如图4所示，在其中一个实施例中，根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网进行优化处理之后，还包括：步骤S840，根据基于视点的地形数据调度绘制技术，对三维架空电缆层级电网进行加载和渲染。
在实际应用中，为了加强三维场景的管理和实时调度，可以是根据基于视点的地形数据调度绘制技术，对三维架空电缆层级电网进行加载和渲染。具体的，包括：初始化一个视锥体的深度，实时计算三维地形与视点(相机)的距离，并更新相机的视锥体范围，根据相机高度过滤部分数据，同时，根据相机的视锥体范围来动态调度数据，具体的包括：根据相机与地形场景的位置和视锥体的范围确定需要绘制的数据瓦片所属的瓦片金字塔的层数的序号最小值，然后根据当前相机视点与上一次相机视点的相对位置动态删除或添加内存中的数据瓦片，以此保证内存每次加载部分的数据，终端屏幕上值绘制当前视锥体内的更少的一部分数据。
在其中一个实施例中，根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网进行优化处理包括：根据贝塞尔曲线插值算法，对三维架空电缆层级电网进行曲线平滑模拟优化。
贝塞尔曲线插值算法就是指给定n个顶点，将这n个顶点连接成为平滑的曲线，具体的，将每两个顶点作为一条贝塞尔曲线的端点(即起始点和终止点)，并由这两个端点结合相邻的其它两个顶点求得和这两个端点对应的贝塞尔曲线的控制点，然后根据端点和控制点，绘制出一条经过两个顶点的贝塞尔曲线。本实施例中，贝塞尔曲线插值算法为：
B(t)＝P0(1-t)3+3P1t(1-t)2+3P2t2(1-t)+P3t3,t∈[0,1]
其中，P0、P1、P2、P3四个点定义了三次方贝兹曲线，可形成一条光滑曲线。本实施例中，通过贝塞尔曲线插值算法能够优化三维架空电缆层级电网模型中的如导线的曲线，保证导线弧度的流程及渲染效果。
应该理解的是，虽然图2至图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2至图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在其中一个实施例中，如图5所示，提供了一种三维架空电缆层级电网优化装置，包括：数据获取模块510、数据分块模块520、模型构建模块530以及模型优化模块540，其中：
数据获取模块510，用于获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据。
数据分块模块520，用于对多源基础地理信息数据进行分块处理。
模型构建模块530，用于基于分块处理后的多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网。
模型优化模块540，用于根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网进行优化处理，预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
如图6所示，在其中一个实施例中，三维架空电缆层级电网优化装置还包括数据瓦片管理模块550，用于根据四叉树动态索引算法和八叉树动态索引算法，建立数据瓦片的对应的索引。
如图6所示，在其中一个实施例中，三维架空电缆层级电网优化装置还包括数据预处理模块560，用于对架空电缆线路明细数据进行预处理，预处理包括对不合理的数据进行初步测验提示和校验修改。
在其中一个实施例中，数据分块模块520还用于基于瓦片金字塔原理，按照预设格式尺寸对多源基础地理信息数据进行瓦片分块，得到数据瓦片。
在其中一个实施例中，模型优化模块540还用于根据悬链线算法，模拟导线的弧垂状态，优化导线模型的渲染效率。
在其中一个实施例中，模型优化模块540还用于根据基于视点的地形数据调度绘制技术，对三维架空电缆层级电网进行加载和渲染。
在其中一个实施例中，模型优化模块540还用于根据贝塞尔曲线插值算法，对三维架空电缆层级电网进行曲线平滑模拟优化。
关于三维架空电缆层级电网优化装置的具体限定可以参见上文中对于三维架空电缆层级电网优化方法的限定，在此不再赘述。上述三维架空电缆层级电网优化装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种三维架空电缆层级电网优化方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在其中一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，对多源基础地理信息数据进行分块处理，基于分块处理后的多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网模型，根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网模型进行优化处理，预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：基于瓦片金字塔原理，按照预设格式尺寸对多源基础地理信息数据进行瓦片分块，得到数据瓦片。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据四叉树动态索引算法和八叉树动态索引算法，建立数据瓦片的对应的索引。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据悬链线算法，模拟导线的弧垂状态，优化导线模型的渲染效率。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据基于视点的地形数据调度绘制技术，对三维架空电缆层级电网进行加载和渲染。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据贝塞尔曲线插值算法，对三维架空电缆层级电网进行曲线平滑模拟优化。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对架空电缆线路明细数据进行预处理，预处理包括对不合理的数据进行初步测验提示和校验修改。
在其中一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，对多源基础地理信息数据进行分块处理，基于分块处理后的多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网模型，根据预设的优化算法，对三维架空电缆层级电网模型进行优化处理，预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：基于瓦片金字塔原理，按照预设格式尺寸对多源基础地理信息数据进行瓦片分块，得到数据瓦片。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据四叉树动态索引算法和八叉树动态索引算法，建立数据瓦片的对应的索引。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据悬链线算法，模拟导线的弧垂状态，优化导线模型的渲染效率。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据基于视点的地形数据调度绘制技术，对三维架空电缆层级电网进行加载和渲染。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据贝塞尔曲线插值算法，对三维架空电缆层级电网进行曲线平滑模拟优化。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对架空电缆线路明细数据进行预处理，预处理包括对不合理的数据进行初步测验提示和校验修改。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种三维架空电缆层级电网优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据；
对所述多源基础地理信息数据进行分块处理；
基于分块处理后的所述多源基础地理信息数据、所述电网模型数据以及所述架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网模型；
根据预设的优化算法，对所述三维架空电缆层级电网模型进行优化处理，所述预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
2.根据权利要求1所述的三维架空电缆层级电网优化方法，其特征在于，所述对所述多源基础地理信息数据进行分块处理包括：
基于瓦片金字塔原理，按照预设格式尺寸对所述多源基础地理信息数据进行瓦片分块，得到数据瓦片。
3.根据权利要求2所述的三维架空电缆层级电网优化方法，其特征在于，所述基于瓦片金字塔原理，按照预设格式尺寸对所述多源基础地理信息数据进行瓦片分块，得到数据瓦片之后，还包括：
根据四叉树动态索引算法和八叉树动态索引算法，建立数据瓦片的对应的索引。
4.根据权利要求1所述的三维架空电缆层级电网优化方法，其特征在于，所述三维架空电缆层级电网包括导线模型；
所述根据预设的优化算法，对所述三维架空电缆层级电网进行优化处理之后，还包括：
根据悬链线算法，模拟导线的弧垂状态，优化所述导线模型的渲染效率。
5.根据权利要求1所述的三维架空电缆层级电网优化方法，其特征在于，所述根据预设的优化算法，对所述三维架空电缆层级电网进行优化处理之后，还包括：
根据基于视点的地形数据调度绘制技术，对所述三维架空电缆层级电网进行加载和渲染。
6.根据权利要求1所述的三维架空电缆层级电网优化方法，其特征在于，所述根据预设的优化算法，对所述三维架空电缆层级电网进行优化处理包括：
根据所述贝塞尔曲线插值算法，对所述三维架空电缆层级电网进行曲线平滑模拟优化。
7.根据权利要求1所述的三维架空电缆层级电网优化方法，其特征在于，所述构建三维架空电缆层级电网模型之前，还包括：
对所述架空电缆线路明细数据进行预处理，所述预处理包括对不合理的数据进行初步测验提示和校验修改。
8.一种三维架空电缆层级电网优化装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取多源基础地理信息数据、电网模型数据以及架空电缆线路明细数据；
数据分块模块，用于对所述多源基础地理信息数据进行分块处理；
模型构建模块，用于基于分块处理后的所述多源基础地理信息数据、所述电网模型数据以及所述架空电缆线路明细数据，调用电力引擎工具，构建三维架空电缆层级电网；
模型优化模块，用于根据预设的优化算法，对所述三维架空电缆层级电网进行优化处理，所述预设的优化算法包括空间索引算法、贝塞尔曲线插值算法以及细节层次LOD算法。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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