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基于BWO-ELM算法与vr-gis技术的电力光缆故障诊断及定位研究

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计算机测量与控制 2022年第12期30卷 98-104,111页

作者：蔡海良胡凯李军邢小雷国网浙江省电力有限公司德清县供电公司浙江德清313200 浙江华云信息科技有限公司杭州310008 德清欣电电力建设有限公司浙江德清313200

针对目前电力光缆故障模式识别精度低和故障点定位误差大的问题,提出一种基于BWO-ELM算法与vr-gis系统的电力光缆故障诊断及定位方法,首先利用白鲸优化算法(BWO)优化极限学习机(ELM)初始参数,构建BWO-ELM多分类OTDR曲线分析的故障模式... 详细信息

针对目前电力光缆故障模式识别精度低和故障点定位误差大的问题,提出一种基于BWO-ELM算法与vr-gis系统的电力光缆故障诊断及定位方法,首先利用白鲸优化算法(BWO)优化极限学习机(ELM)初始参数,构建BWO-ELM多分类OTDR曲线分析的故障模式识别方法,获取光纤故障点的直线距离与类型,为故障定位奠定基础;其次,提出基于vr-gis的光缆故障精确定位方法将光纤故障点的直线距离转换为光缆距离,并与实际地理位置匹配,得到实际故障点的坐标,同时直观展示于vr-gis系统;最后通过仿真实验来验证所提方法的应用效果,结果表明所提方法故障模式识别精度约为98.66%,故障定位误差在±3 m上下浮动,平均误差为1.481%,较其他识别模型和故障定位方法具有较高的性能与准确率。

关键词：电力光缆故障模式识别故障定位 BWO-ELM vr-gis

vr-gis技术在小流域治理规划中的应用研究

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水利水电技术 2002年第2期33卷 40-42页

作者：董浩浙江省水利厅浙江杭州310009

基于浙江省“九五”重大项目“小流域治理规划管理信息系统开发和模型研究”,进行利用vr-gis技术在流域治理规划中的应用研究,着重论述了系统开发中数字高程模型建立、三维地物提取、视域性分析和多分辨率地形模型等主要环节的实现过程.

关键词：虚拟现实地理信息系统小流域治理多平台软件系统 vr-gis

基于vr-gis的淮南矿区地层结构模型的建立

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基于VR-GIS的淮南矿区地层结构模型的建立

作者：葛祥安徽理工大学

学位级别：硕士

随着煤炭工业的飞速发展,矿区资源开采的数据信息在加剧增长,而传统技术不能表达出地质空间信息,而且对海量数据的保存有着一定的难度。随着三维可视化技术的快速发展,其对矿区地质结构以及资源分布实现三维可视化是一种必不可少的新型... 详细信息

随着煤炭工业的飞速发展,矿区资源开采的数据信息在加剧增长,而传统技术不能表达出地质空间信息,而且对海量数据的保存有着一定的难度。随着三维可视化技术的快速发展,其对矿区地质结构以及资源分布实现三维可视化是一种必不可少的新型手段。三维可视化对于矿区资源的开采、地质结构分布、矿区管理、环境规划等都有着重要的意义。本论文以淮南矿区地层结构为例,利用实际钻孔柱状图数据,采用空间插值算法、TIN以及Multipatch数据模型建立淮南矿区地层结构模型,并在Arcgis Engine环境下,开发设计了三维可视化系统。论文主要内容如下:钻孔数据库的设计以及钻孔数据的整理与编号。钻孔数据所包含的信息大多数都是以钻孔柱状图进行保存的,钻孔柱状图保存的数据不能直接使用,需要对其提取与整理。因此论文在一开始便对提取出来的钻孔数据进行编号与分层,而且根据钻孔的编号与分层设计了存储钻孔数据的数据库。空间插值算法的对比研究。在钻孔数据的基础上对反距离权重插值、克里金插值、径向基神经网络插值、局部多项式四种空间插值算法进行了地层插值,利用交叉验证以及样本检验两种方法对比分析了四种插值算法,得出克里金插值算法较为适合淮南矿区的空间曲面插值。三维数据模型研究与三维地层模型的建立。三维数据模型的选择对于三维可视化系统的功能实现有着一定的约束性,论文根据vr-gis相关技术选取了Multipatch数据模型的三维建模模型,然后利用多层DEM建立Multipatch数据模型的地层三维数据模型。而且利用插值曲面建立TIIN曲面优化了三维层面的平滑度。在以上三维地层模型以及钻孔数据库基础上,利用Arcgis Engine开发语言,设计了三维地层可视化系统。介绍了系统的需求分析、总体设计、功能设计以及效果图。系统中实现了数据的加载、三维分析、空间分析、钻孔数据库更新、量测、三维信息查询、三维图层漫游、平移等操作功能。

关键词：空间插值 Multipatch数据模型地层三维建模 vr-gis 地质钻孔数据 DEM

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vr-gis系统集成关键技术研究

VR-GIS系统集成关键技术研究

作者：余海滨华中科技大学

学位级别：硕士

要使灌区系统最优运行,必须实现灌区的信息化。一个灌区控制面积很大,地形复杂,各种水工建筑繁多,而如果要进行灌区水资源的优化管理,又不得不依靠这些资料。gis技术作为地理空间数据获取、存储、分析、处理的核心支撑技术,已经成为大... 详细信息

要使灌区系统最优运行,必须实现灌区的信息化。一个灌区控制面积很大,地形复杂,各种水工建筑繁多,而如果要进行灌区水资源的优化管理,又不得不依靠这些资料。gis技术作为地理空间数据获取、存储、分析、处理的核心支撑技术,已经成为大型灌区水资源管理信息化建设必不可少的技术手段。除此之外,为了科学的管理一个灌区,还需要一套的三维系统。在西北灌区,水资源的主要来源是冰川融雪和地下水。在雨季来临时水流的汇聚、地下水水位变化模拟、以及水域的淹没分析都离不开三维系统的支持。基于以上两点,需要建立一套vr-gis平台。本研究结合vr-gis平台开发特点,提出了介于松散集成和紧密集成之间的集成模式,并对集成过程中遇到的两个关键问题进行了研究: 1)解决了gis平台和三维平台之间网络通信上的问题 3)解决了gis平台与各种多媒体数据叠加问题。本文使用Arcgis Engine及C#.Net 2003为开发平台,以甘肃省疏勒河灌区信息化项目为实例,对上述问题进行了实现。系统取得了较好的应用效果,其关键技术可以在其它领域推广应用。

关键词：虚拟现实 gis vr-gis 系统集成网络通信叠加显示数据

基于vr-gis的三维视景仿真系统构建与实现

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基于VR-GIS的三维视景仿真系统构建与实现

作者：刘学伟山东大学

学位级别：硕士

虚拟现实地理信息系统（vr-gis）是地理信息系统和虚拟现实结合而形成的新一代地理信息系统技术,已经成为当前gis理论和应用研究中的热点问题之一。虚拟地理信息系统是数字城市建设的重要组成部分,也是地理信息系统发展的一个重要方向... 详细信息

虚拟现实地理信息系统（vr-gis）是地理信息系统和虚拟现实结合而形成的新一代地理信息系统技术,已经成为当前gis理论和应用研究中的热点问题之一。虚拟地理信息系统是数字城市建设的重要组成部分,也是地理信息系统发展的一个重要方向。因此基于vr-gis的三维视景仿真系统的构建与实现是十分有意义的。本文探讨了虚拟现实地理信息系统及其相关技术的特点、分类、组成及发展状况等,分析了虚拟现实技术与地理信息系统技术结合的必然性;研究了虚拟地理信息系统的关键技术;对整个系统的设计和开发过程包括开发环境、总体框架和技术路线等进行了探讨;针对虚拟现实地理信息系统技术,在三维空间数据的获取、三维数据模型、数字高程模型、三维数据的层次细节模型的表示和三维数据可视化的表达等理论研究的基础上,借助专业的虚拟现实建模软件MultiGen Creator建造出景区的三维环境;提出了基于MultiGen Creator的复杂虚拟场景建模的建模流程、实施方案,给出场景建模实现方法。最后建立了基于vr-gis的三维视景仿真系统,实现了三维模型编辑、场景浏览、场景渲染、模型方案替换、空间查询、空间分析（包括通视分析、阴影分析等）及声音控制、影像捕捉等功能。

关键词：虚拟现实地理信息系统 vr-gis

基于vr-gis的光缆故障精确定位方法研究

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基于VR-GIS的光缆故障精确定位方法研究

作者：王山岭长春理工大学

学位级别：硕士

随着国家电网提出大力建设泛在电力物联网的战略,电力光缆通信凭借其容量大、低损耗、高速率等优点在泛在电力物联网建设中将起着信息交换枢纽的作用。由于电力光缆通信承载着极大的信息量且检修光缆故障点困难,如果光缆线路发生故障,... 详细信息

随着国家电网提出大力建设泛在电力物联网的战略,电力光缆通信凭借其容量大、低损耗、高速率等优点在泛在电力物联网建设中将起着信息交换枢纽的作用。由于电力光缆通信承载着极大的信息量且检修光缆故障点困难,如果光缆线路发生故障,将会给电力企业带来无法估量的经济损失,现有的光缆监测方式利用OTDR对故障光缆线路进行检测,只能得到光缆故障点位置与检测点位置之间的光缆直线距离,并不具有地理位置属性;由于光缆敷设的方式、光缆走线、光缆预留等现实工程问题,导致光缆故障直线距离并不能与光缆故障点的实际地理位置相匹配;如何有效地监测光缆线路工作状态、实现对光缆故障点定位并利用vr-gis精确显示其所在的实际地理位置、缩短光缆故障历时就成为了一个重要课题。本文主要研究基于vr-gis的光缆故障精确定位方法,针对电力光缆故障实际地理位置精确定位问题,本文做了以下工作:(1)基于OTDR曲线分析的光缆线路故障模式识别方法。OTDR作为监测光缆线路的主要器件,其检测曲线得到的光缆故障点到监测点之间的距离的准确率在一定程度上影响基于vr-gis的光缆故障精确定位方法定位到光缆故障实际地理位置的精度。本文通过小波包对OTDR曲线进行时频域分解,提取归一化的小波包能量作为光缆故障模式的特征向量,最后建立基于粒子群优化的支持向量机模型,对特征向量进行训练和测试实现故障模式识别。实验结果表明,该方法对光缆故障事件的正确分辨率为98.89%。与传统支持向量机方法相比,准确率提高32.22%,与RBF神经网络方法相比,准确率提高0.56%。(2)构建基于vr-gis的虚拟电力光缆线路信息。基于vr-gis的虚拟电力光缆线路信息的构建是实现电力光缆故障精确定位方法的基础;虚拟电力光缆线路信息包含了被测光缆线路的实际地理位置信息,借助于vr-gis强大的数据分析和空间定位的能力实现对光缆故障实际地理位置的计算和显示。针对国网吉林省电力有限公司长春地区某光缆线路,通过利用3DMax与Super ***软件构建基于vr-gis的虚拟电力光缆线路信息;再利用Super ***强大的数据分析能力将多元数据融合在三维虚拟光缆线路中,使其具有被测光缆线路的位置信息;最后通过Super Map ***和Microsoft Visual Studio 2010实现对Super Map的二次开发,实现基于vr-gis的虚拟电力光缆线路信息的构建。(3)基于vr-gis的光缆故障精确定位方法。该方法是在基于vr-gis的虚拟电力光缆线路信息构建和基于OTDR曲线分析的光缆故障模式识别方法的前提下实现的。该方法通过将被测光缆线路中的各个特殊位置点的信息存入vr-gis数据库中,将实际测得的距离与存入数据库中的特殊点信息进行对比分析,不断迭代分析故障点的实际地理位置范围,最终获取故障点实际地理位置的经纬度,vr-gis根据故障点实际地理位置的经纬度显示出故障点的实际地理位置信息。实验证明该方法定位光缆故障实际地理位置的精度能控制在15m的范围内,定位速度只需要5.9秒,提高了光缆维护人员确定光缆故障实际地理位置的速度和光缆运维的可视化程度。

关键词：电力光缆 vr-gis OTDR 故障定位模式识别

vr-gis技术在城市“数字防洪”中的应用

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地球信息科学 2006年第2期8卷 66-70页

作者：江岩张尚弘赵登峰哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 清华大学水利系北京100084

虚拟现实地理信息系统(vr-gis)是一门综合虚拟现实和地理信息系统特征的新型技术,以此为基础构建的城市数字防洪系统在防洪决策中发挥了积极的辅助作用。本文以哈尔滨城区段三维数字防洪系统的开发为背景, 探讨了vr-gis应用于城市数字... 详细信息

虚拟现实地理信息系统(vr-gis)是一门综合虚拟现实和地理信息系统特征的新型技术,以此为基础构建的城市数字防洪系统在防洪决策中发挥了积极的辅助作用。本文以哈尔滨城区段三维数字防洪系统的开发为背景, 探讨了vr-gis应用于城市数字防洪的关键技术及其实现方法,包括防洪三维虚拟场景的构建技术,仿真数据库的建立与联合查询,洪水动态模拟等方面的相关技术和实现方法,为数字防洪系统提供了基础研究平台。

关键词： vr-gis 三维仿真防洪