电力优化论文三维电力设施优化方式探讨.doc

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1、电力优化论文：三维电力设施优化方式探讨作者：汤雍南云戚魏炯单位：象山县供电局建立基础三维场景首先根据DEM和D0M等地理数据，结合电力设施地理空间分布数据，建立基础三维空间场景；建立三维场景的流程如下：(1)影像数据准备确定影像数据：如果我们所要做的工程范围内有以前拍摄的航片数据或高精度卫星影像数据，需要先把影像数据处理为正射影像，并拼接在一起，可一个条带拼接在一起，条带与条带之间无需拼接，最后直接将每个条带加入TB模块中。(2)DEM数据准备为了使场景更加漂亮，需耍增加比我们所耍做的工程范围更大的DEM数据，可使用全国90米分辨率或全国30

2、米分辨率的免费DEM数据进行融合，这类数据通过收集或直接从网上免费下载。每个地区，可能有1：500、1：2000.1:5000尺度的地形图，可将此类地形图做成高精度DEM添加到场景中。•图幅拼接影像数据大部分均为单幅地形图，为了方便，可以将多幅地形图在软件中拼接为一幅(拼接的幅数根据电脑性能确定)，在拼接的时候即可检查是否有断线，如果有断线尽量把线连在一起，避免生成DEM时出错。•高程赋值如果等高线没有赋值，首先要对等高线进行赋值，等高线必须有高程值。•检查错误包括检查等高线赋值是否正确等。(1)在场景中添加影像数据和DEM重点关注区域初步选

3、址在基础三维空间场景中根据电力设施选址要求，利用模拟退火算法,建立初步选址模型，生成设施可选拟合度分布图［2］。根据预期规划的电力设施分布情况，在此范围内选取对电力设施部署有利同吋有不确定拟合可能的区域，作为重点关注区域。高精度数据获取使用激光点云扫描等高精度定制化方式，结合设施可选拟合度分布图，在该区域中采集点云数据等高精度数据，采集的区域选择和不同采集区域的精度控制以设施可选拟合度分布图作为依据；选址结果二次优化由于釆集数据精确性较高，可以对上一步得到的选址分析结果进行二次优化处理，尤其是在取得了高精度数据的区域，得到更精确的分析结果；将

4、分析结果和实际情况结合起来进行高精度选址作业，并将作业结果展现在三维空间中。关键技术1三维空间场景仿真技术•场景分割一个三维地形场景可以从几平方千米到几十甚至数百、数万平方千米，其多边形数量可达几十、几百万个。如果把整个模型数据一次性读入计算机内存中去显示，目前来说几乎不可能做到，所以需要进行三维场景的分割。分割之前需要对于硬件性能、场景复杂程度以及纹理的数据量进行综合评估，确定每一块场景的大小。实时显示时，将只会拣取可视范围之内的三维场景模型。•多分辨率地形模型细节层次模型是虚拟显示应用中经常使用的技术，其思想是在不同的层次、不同的视觉条件

5、下，采用不同精细度的模型來表示同一个对象，以提高场景的显示速度。多分辨率地形模型主要根据视点距离模型（地形）的距离和观察角度来确定模型的惊喜程度。随着距离由远及近，模型的精细程度也由粗到细。相邻层次模型的多边形数目一般相差50%〜60%o•采用多分辨率纹理贴图三维场景的真实性是场景可视化的重要组成部分。随着计算机的发展，可视化对于真实性的要求也越来越高，除了采用光照技术使地形具有明暗效果外，使用高分辨率的纹理也是增强地形真实性的常用有效手段。但是高辨率的纹理将会占用大量内存，消耗系统资源，严重影响三维场景的正常显示速度。为了解决这种矛盾，一般

6、通过运用多分辨率纹理贴图来实现纹理和系统资源之间的平衡。这种方法的思想是：在多分辨率的模型中加入多分辨率的纹理影像，并根据视点的变化选择不同分辨率的纹理。2模拟退火算法在此处使用了模拟退火算法來建立选址模型，模拟退火是一种通用概率算法，用来在固定时间内寻求在一个大的搜寻空间内找到的最优解。模拟退火来口冶金学的专有名词退火。退火是将材料加热后再经特定速率冷却，目的是增大晶粒的体积，并且减少晶格中的缺陷。材料中的原子原来会停留在使内能有局部最小值的位置，加热使能量变大，原子会离开原来位置，而随机在其他位置中移动。退火冷却时速度较慢，使得原子有较多

7、可能可以找到内能比原先更低的位置。模拟退火的原理也和金属退火的原理近似：我们将热力学的理论套用到统计学上，将搜寻空间内每一点想像成空气内的分子；分子的能量，就是它本身的动能；而搜寻空间内的每一点，也像空气分子一样带有“能量”，以表示该点对命题的合适程度。算法先以搜寻空间内一个任意点作起始：每一步先选择一个“邻居”，然后再计算从现有位置到达“邻居”的概率。可以证明，模拟退火算法所得解依概率收敛到全局最优解。模拟退火算法新解的产生和接受可分为如下四个步骤：由一个产生函数从当前解产生一个位于解空间的新解；为便于后续的计算和接受，减少算法耗时，通常选

8、择由当前新解经过简单地变换即可产生新解的方法，如对构成新解的全部或部分元素进行置换、互换等，注意到产生新解的变换方法决定了当前新解的邻域结构，因而对冷却进度表的选取