田納西州首府納什維爾被稱為美國(guó)“音樂(lè)之城”，尤以“溫暖靈魂”的鄉(xiāng)村音樂(lè)聞名，從那里走出許多知名歌手。遺憾的是，這座城市飽受災(zāi)害性天氣困擾，城市電力系統(tǒng)屢屢遭受重創(chuàng)，時(shí)常處于斷電狀態(tài)中的居民轉(zhuǎn)而唱起“憂郁藍(lán)調(diào)”。近年來(lái)納什維爾電力服務(wù)公司引入GIS技術(shù)，不僅有效提高了應(yīng)急搶修的效率，還極大地改善了電網(wǎng)的日常運(yùn)行維護(hù)，“音樂(lè)之城”歌聲溫暖依舊。

　　納什維爾電力服務(wù)公司（NES）是全美十大公共電力設(shè)施公司之一，為分布在田納西州中部大約700平方英里內(nèi)的35萬(wàn)居民提供服務(wù)。由于氣流活動(dòng)頻繁，納什維爾經(jīng)常遭受風(fēng)暴襲擊，該市三分之二的居民家庭都有過(guò)斷電的經(jīng)歷。盡管電力工人24小時(shí)連續(xù)搶修，跟在暴雪或颶風(fēng)后面收拾爛攤子，居民仍然連續(xù)幾天甚至幾周用不上電。

　　上世紀(jì)90年代中期，納什維爾電力服務(wù)公司采用了基于GIS的解決方案，減少了供電中斷的修復(fù)時(shí)間，促進(jìn)了災(zāi)難應(yīng)急管理水平的提升。

　　1998年，一場(chǎng)颶風(fēng)橫掃納什維爾，市區(qū)東部500多根電線桿被連根拔起，7萬(wàn)5千多名居民陷入黑暗之中。GIS在這次電網(wǎng)搶修行動(dòng)中大顯身手。它詳細(xì)描述了遭受風(fēng)暴襲擊的地理位置以及各類輸電線路信息，追蹤報(bào)告各地?fù)p失狀況，引導(dǎo)施工人員及時(shí)趕赴最需要的地方。在各方努力下，損壞的電網(wǎng)在一周之內(nèi)完全重建起來(lái)，主網(wǎng)在3日內(nèi)恢復(fù)供電，這一漂亮的行動(dòng)獲得當(dāng)?shù)鼐用窈兔襟w的盛贊。

　　將CAD繪圖和GIS技術(shù)融入操作程序后，電力損耗管理系統(tǒng)（OMS）能夠追蹤電路電線的可靠統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并將其納入數(shù)據(jù)庫(kù)。各地電力設(shè)施受損情況一經(jīng)反饋到公司總部，技術(shù)人員立即利用GIS將受損地點(diǎn)在電子地圖上標(biāo)定，結(jié)合存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)迅速生成精確的地圖。地圖匯集了損失報(bào)告時(shí)間、斷電居民數(shù)量、作業(yè)人員分派情況、斷電地區(qū)街道地圖等信息。由此，施工部門的災(zāi)后應(yīng)急搶修速度得到了極大提高。

　　在2006年的一場(chǎng)颶風(fēng)中，電力GIS在納什維爾市應(yīng)急管理中的作用又一次得到了證明。災(zāi)害造成大量民宅倒塌，1萬(wàn)6千多名居民的供電線路中斷，并造成一處關(guān)鍵供電系統(tǒng)嚴(yán)重受損。在搶修行動(dòng)中，納什維爾電力服務(wù)公司依據(jù)GIS地圖了解前方進(jìn)展，制定行動(dòng)決策，緊急動(dòng)員大量電力工人，調(diào)配70部鏟斗車，迅速?gòu)?fù)原了100多根電線桿。由于災(zāi)難應(yīng)急預(yù)案完備，電網(wǎng)修復(fù)工作卓有成效，48小時(shí)內(nèi)多數(shù)用戶的供電得以恢復(fù)。

　　除了緊急情況之外，GIS更廣泛地用于電力工作的常規(guī)管理，在綜合電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)全程體現(xiàn)了其實(shí)用價(jià)值。

　　2002年，美國(guó)一家環(huán)境咨詢機(jī)構(gòu)發(fā)起了一項(xiàng)專題研究，涉及世界范圍內(nèi)的110個(gè)主要電力系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，每100英里輸電線路中，由樹木枝杈干擾而引起的電力損耗，納什維爾地區(qū)高居第一，其數(shù)據(jù)相當(dāng)于研究中最低損耗的10倍。

　　納什維爾電力服務(wù)公司由此出發(fā)尋求改善電網(wǎng)可靠性的方法。他們配備了專門的植被管理工人，用GIS來(lái)劃分樹木的修剪周期，建立樹木修剪周期數(shù)據(jù)庫(kù)。到2005年6月，完成了為期三年的首次樹木大清查和大修剪，電力損耗降低了19%。這套樹木修剪周期系統(tǒng)還通過(guò)交互式地圖網(wǎng)頁(yè)向公眾開(kāi)放。

　　自從首次引進(jìn)ArcGIS軟件以來(lái)，10年之間納什維爾電力服務(wù)公司對(duì)其不斷進(jìn)行完善和升級(jí)，目前多數(shù)操作程序都體現(xiàn)了某種形式的GIS應(yīng)用。公司的87538個(gè)配電變壓器，253個(gè)變電站，5619英里輸電線路，以及大約20萬(wàn)根在用電線桿，都可以經(jīng)由企業(yè)內(nèi)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，結(jié)合基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和電子操作系統(tǒng)完成最新GIS信息的更新。目前整個(gè)公司依賴一個(gè)基于GIS的繪圖系統(tǒng)，該系統(tǒng)體現(xiàn)了多重應(yīng)用價(jià)值，所繪專題地圖包括電路地圖、電線桿配屬地圖、街道照明地圖、線路剖面地圖等。通過(guò)這些專題地圖，管理者可以實(shí)時(shí)了解電網(wǎng)運(yùn)行情況，簡(jiǎn)化風(fēng)險(xiǎn)能量控制程序，提升工作效率；電網(wǎng)終端用戶登錄相應(yīng)網(wǎng)站也可以了解自家周邊供電情況。

3D洪水地圖為制定災(zāi)難應(yīng)急預(yù)案提供了可視化模型。

　　早前，納什維爾電力服務(wù)公司曾籌劃建立一項(xiàng)“傳輸配電前瞻計(jì)劃”，但因預(yù)算高達(dá)100萬(wàn)美元而暫時(shí)擱淺。使用GIS系統(tǒng)后，這項(xiàng)計(jì)劃的制定實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)化，以較小的成本達(dá)到了同樣的效果。項(xiàng)目對(duì)未來(lái)20年配電傳輸?shù)陌l(fā)展進(jìn)行預(yù)估，包括新增客戶數(shù)量、設(shè)施更新周期、潛在風(fēng)險(xiǎn)測(cè)評(píng)，以及最近五年內(nèi)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)趨勢(shì)等。

　　對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，獲取服務(wù)區(qū)域的地理信息十分必要，可以了解增補(bǔ)、更新電力設(shè)施的需要，計(jì)劃未來(lái)的工作周期。納什維爾電力服務(wù)公司供電區(qū)域內(nèi)有20萬(wàn)根電線桿，平均每年要設(shè)立或更換大約600根，有的年份遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)數(shù)目。使用土地規(guī)劃地圖和電力設(shè)施地圖，工作人員根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)如電線桿的高度、位置、使用年限、供電負(fù)荷等來(lái)對(duì)其進(jìn)行評(píng)估；進(jìn)而運(yùn)用基于GIS的風(fēng)險(xiǎn)變量分析，制定更換電線桿的優(yōu)先次序。

　　目前，一項(xiàng)新的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估計(jì)劃正在制定中，主要探討如何應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害造成的電力損失。公司使用GIS來(lái)制作服務(wù)區(qū)域內(nèi)的洪澇災(zāi)害地圖，制作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有的變電站可能遭受洪水威脅。綜合GIS洪水地圖和3D視頻地圖，研究人員作了更詳細(xì)的調(diào)查，證實(shí)一座變電站正處于洪災(zāi)高發(fā)區(qū)域。報(bào)告還描述了坎伯蘭水系的堤壩滲漏情況，引起了社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注。據(jù)了解，在GIS分析的基礎(chǔ)上，納什維爾電力研究人員正在制定一份洪災(zāi)應(yīng)急管理預(yù)案。