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模糊层次分析与三维GIS集成的升压站选址方法

朱庆 陈凯峥 谢潇 曾浩炜 张叶廷 任晓春

朱庆, 陈凯峥, 谢潇, 曾浩炜, 张叶廷, 任晓春. 模糊层次分析与三维GIS集成的升压站选址方法[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(5): 980-988. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170887
引用本文: 朱庆, 陈凯峥, 谢潇, 曾浩炜, 张叶廷, 任晓春. 模糊层次分析与三维GIS集成的升压站选址方法[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(5): 980-988. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170887
ZHU Qing, CHEN Kaizheng, XIE Xiao, ZENG Haowei, ZHANG Yeting, REN Xiaochun. Site Selection Method of Booster Substations by Integrating Fuzzy Analytic Hierarchy Process with 3D Geographic Information System[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(5): 980-988. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170887
Citation: ZHU Qing, CHEN Kaizheng, XIE Xiao, ZENG Haowei, ZHANG Yeting, REN Xiaochun. Site Selection Method of Booster Substations by Integrating Fuzzy Analytic Hierarchy Process with 3D Geographic Information System[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(5): 980-988. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170887

模糊层次分析与三维GIS集成的升压站选址方法

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170887
详细信息
    作者简介:

    朱庆(1966—),男,教授,博士,博士生导师,研究方向为摄影测量、地理信息系统、虚拟地理环境,E-mail:zhuq66@263.net

  • 中图分类号: P208

Site Selection Method of Booster Substations by Integrating Fuzzy Analytic Hierarchy Process with 3D Geographic Information System

  • 摘要: 为了克服传统风电场升压站选址方法的局限性,基于模糊层次分析选址综合评价方法,在三维GIS中对升压站的选址进行了可行性比对分析. 首先从施工成本、选址地形因子、灾害指标、临近资源及障碍区域五个类别的准则建立风电场升压站选址递阶层次结构;其次集成三维地理信息系统与模糊层次分析法构建一种新的选址评估模型;通过预设几何初选规则获取模型输入参数,最终解算模糊评价矩阵实现升压变电站自动选址. 通过对不同地形的已建成风电场升压变电站选址结果进行比对研究实验表明:以风机分布区域范围内的2 m分辨率的数字高程模型作为实验数据,系统解算时间均在10 min内. 平原最佳选址的站址评分为0.957 8优于已建成站址评分0.941 2;山地最佳选址的站址评分为0.743 5优于已建成站址0.706 8. 该方法有效地提升了选址的时间效率且具备较高的精准性及较好的适用性.

     

  • 图 1  选址算法流程

    Figure 1.  Flow chart of site selection algorithm

    图 2  实验基本流程

    Figure 2.  Flow chart of experiment

    图 3  实验地形情况

    Figure 3.  Experimental terrains

    图 4  选址粗选结果

    Figure 4.  Roughing results

    表  1  风电场升压站选址评价指标体系

    Table  1.   System of site evaluation indexes for booster station

    一级准则层(F层)次级指标层(S层)
    施工工程量成本准则(F1升压站填挖工程量(S1
    集电线路成本(S2
    进站道路工程量(S3
    灾害指标准则(F2百年一遇洪水水位(S4
    地震基本烈度(S5
    选址地质沉降(S6
    选址地形因子准则(F3局部皱褶度(S7
    局部凹凸性质(S8
    局部高差极值(S9
    障碍区域准则(F4农田用地范围(S10
    特殊用地范围(S11
    生活用地范围(S12
    极端地形区域范围(S13
    临近资源准则(F5送电距离(S14
    出线方向距离(S15
    水资源区域(S16
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    表  2  0.1~0.9标度法及说明

    Table  2.   The 0.1 – 0.9 scale method and its specifications

    标度值定义说明
    0.5 同等权重 指标相比同等重要
    0.6 权重稍高 该指标稍加重要于另一指标
    0.7 权重较高 该指标明显重要于另一指标
    0.8 权重特高 该指标较另一指标重要的多
    0.9 权重极高 该指标较另一指标极端重要
    0.1,0.2 反比较 若该指标 si 与指标 sj 对比得到
    标度值 rij
    0.3,0.4 则指标 sj 与指标 si 对比得到的
    标度值 1 – rij
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    表  3  实验粗选参数

    Table  3.   Parameters of rough site selection

    项目升压站规格集电出电规划区域性质施工工程量障碍区域
    性质50 m × 50 m最短距离筛除谷底地形减少挖方规避填方与障碍区域交集为空
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    表  4  备选站址次级指标评价矩阵因素

    Table  4.   Evaluation matrix of candidate sites

    站址
    S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16
    A0.00.00.01.00.01.00.51.00.71.01.01.01.00.70.70.7
    B0.60.70.51.00.90.90.50.00.61.01.01.01.00.50.30.4
    C0.40.50.51.00.91.00.61.00.71.01.01.01.00.00.00.0
    D1.00.60.50.00.90.00.01.00.01.01.01.01.01.00.90.8
    E0.81.01.01.01.00.91.00.51.01.01.01.01.00.91.01.0
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    表  5  评分值

    Table  5.   Score value

    地形
    种类
    站址已有
    站址
    ABCDE
    平原0.551 8 0.837 1 0.600 5 0.612 3 0.957 8 0.941 2
    山地0.625 4 0.743 8 0.743 5 0.711 1 0.693 9 0.706 8
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-11
  • 修回日期:  2018-05-30
  • 网络出版日期:  2019-03-21
  • 刊出日期:  2019-10-01

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