森罗万象——GIS

前言：GIS随时代发展的出现，是必然。从实用性和多用性来看，GIS有着无与伦比的优势和潜力，随着计算机技术的发展，GIS也将达到一个前所未有的巅峰，实现现实地球到智能地球的完全转话，真真正正的达到森罗万象的地步。

正文：

1 提出问题：

1.1 什么是GIS？

1.2 GIS是如何产生的？

1.3 GIS有什么功能？

1.4 如何用GIS解决实际问题？

2 分析问题

1.1

GIS，全称是Geographic Information System ，地理信息系统。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。【1】

就我的理解来说，GIS，地理信息系统，实质是地图学的衍变发展，就像以前的书籍进化到了现在的计算机网络文学，它是能涵盖所以一切与地理有关知识的系统，比如最简单的点餐营养就集合了地理信息系统的查询附近的餐厅功能，而且因为GIS的各项功能（在1.3详解），还涵盖了人文，经济，社会等多个学科所需的各类应用。 1.2

说起GIS的历史，便不得不提及R.F.Tomlinson，他便是GIS之父。19xx年，加拿大测量学家R．F．Tomlinson提出把常规地图变成数字形式地图，并存入计算机的想法。他还首先提出了“地理信息系统”这一术语，并建立了世界上第一个实用的地理信息系统——加拿大地理信息系统(CGIS)，用于自然资源的管理和规划。【2】

罗杰汤姆林森虽然对GIS的产生功不可没，但是归根结底GIS的产生是世界进步的必然过程，由于计算机技术的进步与发展，越来越多的功能被使用计算机实现，而便捷实用的GIS出现绝不是偶然。所以在我看来，GIS实质是起源于人口普查，土地调查和自动制图，以及人们对此的需求，罗杰汤姆林森很好的 - 1 -

扮演了催化剂的角色。正如罗杰汤姆林森所说的“手工制图的成本实在是太昂贵了”。因此，GIS实质是社会的要求和罗杰汤姆林森这个GIS之父合力之下产生的。

1.3

就GIS本身来说，大多数功能较全的GIS一般均具备四种类型的基本功能，它们分别是：数据采集与编辑功能、制图功能、空间数据库管理功能和地形、空间分析功能。【3】

GIS的核心是一个地理数据库,所以建立GIS的第一步是将地面的实体图形数据和描述它的属性数据输入到数据中,即数据采集.为了消除数据采集的错误,需要对图形及文本数据进行编辑和修改.

建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。因为大多数用户目前最关心的是制图，从测绘角度来看，GIS是一个功能极强的数字化制图系统，所以制图功能也很重要。

地理对象通过数据采集与编辑后，形成庞大的地理数据集。对此需要利用数据库管理系统来进行管理。GIS一般都装配有地理数据库，其功效类似对图书馆的图书进行编目，分类存放，以便于管理人员或读者快速查找所需的图书。其基本功能包括：1.数据库定义 2.数据库的建立与维护 3.数据库操作 4.通讯功能。

通过空间查询与空间分析得出决策结论，是GIS的出发点和归宿。在GIS中这属于专业性，高层次的功能。与制图和数据库组织不同，空间分析很少能够规范化，这是一个复杂的处理过程，需要懂得如何应用GIS目标之间的内在空间联系并结合各自的数学模型和理论来制定规划和决策。由于它的复杂性，目前的GIS在这方面的功能总的来说是比较低下的。

所以在我看来GIS的主要功能就是收集文字与图片等各种数据，并能够实现分析编辑以及制图等功能。

1.4

说起用GIS解决实际问题，GIS可以解决的问题有很多，比如小A想谈恋爱了，用GIS来看看附近哪里异性出现的频率最高，多到那里去去，自然就多了和异性接触的机会，比如说小B想要去附近买蛋糕吃，上大众点评这类使用了GIS系统的软件可以看到附近哪家蛋糕店好评较高，再比如说小C想开家店可以利用GIS来选择一个目前条件最优的选址地点。

这里假想一个同学小明，他想在学校里租个房子（学校里明显不能租房子，我这里是假想= =），而且小明是个吃货，他喜欢山明，尔美和东区食堂的菜，又不想只吃一家食堂的菜，为了能够以相同频率吃到三家食堂的菜，设计一个最优的租房位置，那么就可以利用GIS的最佳路径查询以及空间分析，求得到这三点路径相差最小的租房位置。或者小明还喜欢享受生活，喜欢阳光，那么就要根据GIS收集的光照度数据统计出最优的位置。

- 2 -

总结：

GIS 不是什么神秘的科学，其实很多时候我们身边就存在GIS，像我们用的微信摇一摇啊，陌陌啊，像百度地图啊，都是利用了地理信息系统的功能。GIS是一门有着远大发展潜力的学科，GIS基本涵盖了人类生活百分之八十的信息，衣食住行，一切都尽在GIS，所以说GIS可以算的上森罗万象。

参考文献：

【１】

【２】

【３】

陈述彭等 地理信息系统导论 1999 百度百科 R．F．Tomlinson GIS的基本概念 不详（豆丁网） - 3 -

 

第二篇：学习心得报告(GIS)

参加GIS学习心得

首先感谢各位领导给我这次参加西安西电开关电气有限公司举办的 “GIS培训班”的机会，虽然只有5天的培训，但让我从中受益匪浅，通过这次学习，不仅扩展我的知识面，而且更让我明白了自己知识的浅薄，进一步地增强了我的求识欲。在今后的工作中,我会以“让理论在实践中得到证实，让实际工作在理论的指导下进一步的完善”的态度面对工作。这次学习进一步的加强和完善了六个方面知识面，现将所学的知识概括为以下几方面的内容：

一、 GIS产品的定义：

在电力工业中，GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”（Gas Insulated Switchgear)简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一切设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。

GIS全称气体绝缘组合电器设备（Gas Insulated Switchgear），主要把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、避雷器都组合在一起。就是我们经常可以看到的开关站，也叫高压配电装置。

高压配电装置的型式有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS。其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式。葛洲坝电厂采用的即是这种型式。 第二种是混合式配电装置，简称H－GIS。母线采用开敞式，其它均为六氟化硫气体绝缘开关装置。 第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置。其英文全称GAS—INSTULATED SWITCHGEAR，简称GIS。

二、公司简介：

西安西电开关电气有限公司（原为西安西开高压电气股份有限公司以下简

称西开电气）创立于20xx年3月，是中国西电电气股份有限公司控股的企业。其前身是具有50多年历史的西安高压开关厂，是我国第一个五年计划期间156个国家重点项目之一。西开电气在继承和发展西安高压开关厂先进的产品技术、工艺技术、检测技术和严格的质量管理体系基础上，坚持自主创新，产品技术不断改进和完善。20xx年、20xx年“XD牌”气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)和高压六氟化硫断路器(GCB)分别荣获“中国名牌产品”称号。

西开电气是国家特高压、超高压及高压开关设备的研发和生产基地，产品电压等级覆盖72.5-1100kV，为中国电力工业和世界各地用户提供了大量技术先进、质量可靠的高压开关设备，已累计生产GIS 12000多间隔，高压六氟化硫断路器14000台。西开电气制造的550kV GIS成功应用与举世瞩目的三峡工程并持续安全运行，800kV罐式断路器、800kV GIS和1100kV GIS将在国家750/1000kV线路中运行。

西开电气坚持自主研发、规模化制造，自有技术和知识体系不断丰富和完善，具有国内外先进的生产及检测设备、完善的专业加工生产线及工艺保证能力、强大的加工制造能力。“中国制造”的产品不断填补市场空白，具有自主研发能力和知识的技术队伍不断壮大，企业研发能力和规模化制造的水平不断提高。

西开电气创始以来，规模最大，总投资近12亿元的技术改造工程将于年内全面完成，产能较原有增长50%以上，将更有效的保证开关品质和交付周期。加强基础管理工作，建立现代企业制度；以完善的质量管理体系保证高可靠性的产品；以严密的管理制度，保证优质的售前售后服务；以优秀的企业文化，凝聚西开电气职工群体，努力创建国际一流企业，这是西开电气孜孜以求的经营宗旨。

三、GIS结构组成中的定义与功能：

1、CB(circuit-breaker)——断路器

定义——能开断、关合、承载运行线路正常电流，也能在规定时间内承载、关合开断规定的异常电流（如短路电流）的开关，称断路器。

功能—— 利用CB的操作功能改变电网运行方式、给某条线路送电或停电；利用CB的快速切除故障电流的功能来保护电网中的发电机、变压器等电器设备免遭短路电流的损害。

2、DS(disconnector)——隔离开关

定义——在分闸位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合闸位置时，能承载正常线路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路电流)下的电流的开关，叫隔离开关。

功能——首要功能是隔离，通过断开的DS(并将两端或一般接地开关接地)，使CB与电源隔离、确保CB检修区处于安全的地电位。DS的第二个功能是操作，在改变电网主接线方式时，先断开CB，再操作DS，要求这类DS具有切母线环流的功能；在电压互感器等元件需从电网上脱离检修时，通过要操作的DS具有可靠的切小电容电流的功能。

3、ES(earthing switch）——接地开关

定义——用于回路接地的一种机械式开关装置，在异常条件(如短路）下，可在规定时间内承载规定异常的电流，在正常回路条件下，不要求承载电流。

功能——布置在断路器两侧隔离开关旁边，在高压设备和线路检修时将设备接地，保护人身安全。

4、FES——快速接地开关

定义——一种具有关合短路电流能力的特殊用途的接地开关。布置在出线隔离开关靠线路侧。

功能——开断平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产

生电感电流；当外壳内部绝缘子出现爬电或外壳内部燃弧时，快速接地开关将导电主回路快速接地，利用断路器切除故障电流。

操作步骤——线路单相接地短路故障发生，产生一次电弧；故障相两端断路器跳闸，一次电弧熄灭，潜供电弧（二次电弧）产生；快速接地开关接地，熄灭潜供电弧；断开快速接地开关，断路器重合。

5、CT——电流互感器

定义——用以传递电流信息供给测量仪器、仪表和保护或控制装置的电器，称为电流互感器。

功能——通过它将高压大电流变换成低压小电流，进行线路工作电流测量，并且当电网发生断路故障时由它向二次保护系统、CB发布分闸信号。

6、PT——电压互感器

定义——它是一种传递电压信息供给测量仪器、仪表和保护或控制装置的变压器。

功能——通过它将电网高电压转换成低电压，供电网测量电压与电网保护用。

7、LA——避雷器

定义——它是一种过电压限制器。

功能——当电网因受雷击或操作而出现过电压时，避雷器两端子的电压不超过规定值，使电气设备免受过电压损坏；过电压作用后，又能使系统恢复正常状况。

四、本单位几种产品介绍：

1、ZF7G-126/145/T3150-40小型化GIS

为了满足用户提出的占地面积更小、元件集成度更高、免维护、无人值守等要求，其在ZF7A-126145/T3150-40型GIS诸多优点的基础上，进行紧凑化设计，其

继承了ZF7A-126145/T3150-40开断强、通流高、绝缘好、机械寿命长、标准程度高的特点，同时还具有三工位隔离接地开关、更小的间隔距等优点。该产品与ZF7A-126145/T3150-40采用相同的灭弧室和断路器操作机构，在内部电场设计、绝缘子的绝缘性能、设计壳体强度设计均与ZF7A-126/145/T3150-40保持一致。ZF7G-126/T3150-40小型化GIS中使用的三工位隔离开关是我司根据当前国际先进技术研究设计的GIS用元件，它实现了隔离和接地的机械连锁。同时在间隔布置方面，ZF7G-126145/T3150-40采用紧凑型布置结构，单间隔间距仅为950mm。结构紧凑，占用空间小，整间隔运输，现场安装、调试周期短。

1.1产品特点

1.1.1绝缘性能可靠，载流能力强

绝缘件及导体表面的设计电场强度低，绝缘能力达到145kV电压等级的绝缘水平，绝缘性能可靠；导体通流能力强，额定电流3150A，额定短时耐受电流40kA，额定短路持续时间4 s。

1.1.2 开关元件机械操作寿命长

断路器10000次，三工位隔离开关10000（隔离侧和接地侧各5000次）次，快速接地开关5000次。

1.1.3 断路器开断性能卓越

灭弧室采用了当今自能熄弧研究的最新成果—气吹压力与开断电流自适应的灭弧原理，能可靠开断各种故障电流及负载电流。

1.1.4 产品结构设计先进

采用全三相共箱结构，元件复合化，占地面积小、重量轻、涡流损耗降低到很小；三工位隔离开关实现了隔离与接地开关间的机械联锁，防误操作能力强。同时所有外壳可采用铝材，其中GIS的主要元件均采用铸铝合金，提高了整套GIS的抗腐蚀性能。

1.1.5优良的抗震性能

GIS各元件结构设计简单、重量轻、重心低，增强了GIS整体在地震中的安全性。

1.1.6 优异的密封性能

GIS的SF6系统采用分散监控方式，并使用了自封接头和SF6密度计，减少了气体泄漏的环节，其泄漏率很低。

1.1.7 智能化、数字化控制

采用智能化、数字化控制方式，取代原先的电磁式继电器控制，并且通过组态软件灵活、便捷的实现联锁功能。

1.1.8 少维护免检修

由于GIS中开关元件全部采用电动弹簧和电动操动机构，运行可靠，操作噪音极低，更适用于居民区使用。并且由于SF6气体性能稳定和因电弧开断引起的弧触头烧损很小，断路器、隔离开关等元件只需很少维护，寿命期内基本不需要检修。

1.1.9采用标准化、模块化设计生产

西开 GIS经过三十余年两千多个间隔的设计生产积累了丰富的经验，目前西开厂 GIS的工程设计生产均结合各工程特点按已成熟的标准功能单元及间隔模块进行。真正达到了标准化、模块化设计生产。

1.1.10具有145kV电压等级的绝缘水平，与国外厂家相同，高于国内生产厂家。

具有40kA的短路开断能力，与国外厂家相同，高于国内生产厂家。

SF6气体额定压力为国内外各厂家中最低，因此具有最为优良的电场设计。 断路器同时具备C2级的开断能力和M2级的机械操作次数，为国内外各生产厂家独有的特点。

2、 ZF9-252 GIS产品

ZF9—252型GIS 产品成熟可靠，技术参数先进，性能优良，产品已广泛应

用于变电站、水电站、电厂等领域。经过长期运行表明，产品操作方便，少维修，具有高可靠性。63kA，4000A的252kV GIS（配液压机构）更是填补了国内空白 。 GIS主母线三相共箱，落地布置，采用铝合金材料，涡流损耗小，重量轻，防腐蚀能力强。所有的机构均布置在方便操作维护的位置；其余分相式布置结构为主，也可按照用户要求全分相布置，布置结构灵活方便，可满足各种主接线和用户的需求。

2.1产品特点

2.1.1 252kVGIS断路器开断能力强，开断短路电流可达63kA，切容性电流试验在荷兰KEMA国际试验站按C2级成功完成。在荷兰KEMA试验站顺利完成全套型式试验。

2.1.2 断路器机构多元化，可采用液压碟簧操动机构和弹簧操动机构。即可单项操作。满足了用户不同需求，具有稳定的动作特性和高度的可靠性。

2.1.3 产品采用了较先进的带有金属环盆式绝缘子技术，避免了绝缘材料直接承载机械力的老设计理念。从而大大提高了GIS中最重要的绝缘件盆式绝缘子的运行安全、可靠性，使产品更加美观（无需跨接接地线）。

2.1.4 额定电流可达4000A，主母线可达5000A。短时耐受电流时间可达3秒。 虽然这次学习已经结束，但我会认真对所学的知识加以总结和分析，让自己能够真正的吸收其中的精华并将其运用到工作实践中，本着求真务实的态度对待工作，不断地进行自我充电，提高自身的业务技能和素质，在自己平凡的岗位上，为伊河水电的明天添砖加瓦。