翁紹鵬+李兵元

[摘 要]本文介紹了利用GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)，以通信管道電纜資源數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，城市地理信息圖形為界面，實現(xiàn)通信設(shè)施網(wǎng)絡(luò)地理信息數(shù)字化的方法。

[關(guān)鍵詞]GIS；通信設(shè)施實體；空間信息；管道；電纜

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.24.033

[中圖分類號]TP311.52；TE319 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2016）24-00-02

1 研究的背景及意義

通信設(shè)施是整個通信網(wǎng)絡(luò)的信息載體，承擔(dān)著所有信息的傳輸任務(wù)，它管理得好壞是能否確保通信網(wǎng)絡(luò)運行暢通的關(guān)鍵。研究和采用新技術(shù)管理城市通信設(shè)施，以替代傳統(tǒng)的管理模式，使通信設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、建設(shè)和管理步入科學(xué)化、自動化的軌道，已成為當(dāng)前十分迫切的任務(wù)。

近十幾年來通信業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展，企業(yè)現(xiàn)有主要經(jīng)營項目有電話通訊、通訊工程項目規(guī)劃、設(shè)計以及通訊線路（設(shè)備）的施工安裝等。在通信應(yīng)用領(lǐng)域中的通訊電纜管道工程項目規(guī)劃、設(shè)計建設(shè)、資源管理、設(shè)備管理、線路管理與線路維護等方面的數(shù)據(jù)量不斷增大，而絕大多數(shù)通信業(yè)務(wù)都會遇到一些與空間定位有關(guān)的問題。這些空間數(shù)據(jù)若靠人工掌握，則效率比較低，且綜合管理困難，使電纜管道資源管理、設(shè)計建設(shè)存在弊端。

信息設(shè)施地面工程以地理信息系統(tǒng)為平臺，以城市地理信息數(shù)據(jù)庫、通信設(shè)施資源數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以地理信息圖形為界面，實現(xiàn)通信設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計，它主要面向通信的規(guī)劃設(shè)計部門。

2 總體設(shè)計

信息設(shè)施地面工程主要由五部分組成，即數(shù)據(jù)、軟硬件及網(wǎng)絡(luò)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)隊伍和組織管理。根據(jù)通信設(shè)施的地理坐標(biāo)位置信息及通信設(shè)施屬性，綜合運用信息科學(xué)、計算機科學(xué)、地理學(xué)、測繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、城市科學(xué)與管理科學(xué)的各種方法與手段，對通信設(shè)施網(wǎng)絡(luò)進行維護管理與統(tǒng)計分析，提供多專業(yè)、多層次、多目標(biāo)的綜合服務(wù)。

2.1 系統(tǒng)目標(biāo)

（1）建立以油田公司所轄的單位及地區(qū)城市地理信息WEBGIS空間矢量圖形數(shù)據(jù)庫，以通信管道電纜資源數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，城市地理信息圖形為界面，實現(xiàn)通信設(shè)施網(wǎng)絡(luò)地理信息數(shù)字化。

（2）系統(tǒng)圖形信息豐富、全圖形化的操作，提供豐富的圖形信息，包括矢量化的大、小比例尺城市地理圖；繪制各種點心通信設(shè)備位置圖，通信交接箱、通信分線盒、通信主配線架、程控交換機等大樣圖，通信電纜管道橫、縱截面圖，通信電纜管道、人/手井展開圖等。

（3）建立能夠?qū)νㄐ旁O(shè)施網(wǎng)絡(luò)實體的空間信息進行管理的模塊（包括自動繪圖、編輯、查詢、統(tǒng)計分析及打印輸出等功能）；建立通信設(shè)施資源數(shù)據(jù)庫。

（4）系統(tǒng)要逐步實現(xiàn)管理信息化、三維化和多媒體化，能夠與當(dāng)今開放型管理模式的發(fā)展接軌，提供高效、準(zhǔn)確的信息服務(wù)，減輕從業(yè)人員的負(fù)擔(dān)，減少人力、物力的浪費。

2.2 總體結(jié)構(gòu)

根據(jù)目前企業(yè)專網(wǎng)的實際情況，信息設(shè)施地面工程可以分成四個層次。數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層由城市基礎(chǔ)地理信息、信息設(shè)施的空間信息數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)組成。服務(wù)層：服務(wù)層位于數(shù)據(jù)層之上，主要基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為客戶端的應(yīng)用和數(shù)據(jù)的維護提供服務(wù)。應(yīng)用層：應(yīng)用層是基于服務(wù)層的地理信息平臺和數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫開發(fā)的具體應(yīng)用模塊，包括故障分析。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2.1 數(shù)據(jù)層

①空間數(shù)據(jù)和信息設(shè)施數(shù)據(jù)建設(shè)的相關(guān)數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)建設(shè)規(guī)范。②數(shù)據(jù)采集、入庫和后續(xù)數(shù)據(jù)維護的一整套系統(tǒng)。③空間信息數(shù)據(jù)庫和專業(yè)數(shù)據(jù)庫。

2.2.2 服務(wù)層

服務(wù)層基于各個數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)為應(yīng)用模塊提供服務(wù)運行支撐，相當(dāng)于三層服務(wù)器結(jié)構(gòu)中的“應(yīng)用服務(wù)器”部分，通過該平臺可以對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行集中管理和應(yīng)用。

2.2.2.1 服務(wù)層的工具軟件和軟件開發(fā)包

地理信息平臺可對空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、GPS等實時數(shù)據(jù)進行有效的采集，實現(xiàn)多元數(shù)據(jù)的一體化、可視化管理，為通信線路、交換、傳輸多元化數(shù)據(jù)的管理打下了堅實的基礎(chǔ)。

2.2.2.2 網(wǎng)上發(fā)布服務(wù)器

軟件系統(tǒng)采用B/S方式，通過Web瀏覽方式實現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)采集錄入、數(shù)據(jù)庫實時更新和實時查詢功能，以及地圖的統(tǒng)計查詢、故障分析和工程設(shè)計等功能。

2.2.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層為分布在客戶端計算機上的應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)的核心功能由服務(wù)層實現(xiàn)，應(yīng)用層為服務(wù)層和客戶之間的界面顯示層，負(fù)責(zé)把客戶端請求發(fā)送到服務(wù)器，交給服務(wù)層處理。

2.2.3.1 地圖圖元數(shù)據(jù)修改子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)對信息設(shè)施網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)中的地圖圖元數(shù)據(jù)進行修改，修改包括了地圖圖元編輯、增加圖元、刪除圖元與修改圖元等基本操作，同時提供基于數(shù)據(jù)的圖元操作。

2.2.3.2 故障分析模塊

故障包括了設(shè)備故障和線路故障，在某一條線路出現(xiàn)故障時，可顯示出現(xiàn)故障的線路及其影響的區(qū)域。

2.2.3.3 空間信息查詢和統(tǒng)計分析模塊

該模塊通過圖元和空間搜索統(tǒng)計等功能實現(xiàn)通信實體屬性信息查詢、空間位置查詢，查詢管道、電纜、光纜、電話路由等基本通訊設(shè)施以及纜線的覆蓋區(qū)域。

2.2.3.4 割接、導(dǎo)解預(yù)案分析模塊

對線路或者交換設(shè)備進行割接或者導(dǎo)接，進行地理信息系統(tǒng)的模擬分析和預(yù)案分析。通過對割接影響線路、中繼、區(qū)域等信息進行預(yù)案分析，該模塊即實現(xiàn)割接的預(yù)分析處理，顯示可能造成的影響。

2.2.3.5 工程設(shè)計模塊

該模塊根據(jù)地理信息系統(tǒng)地面地貌特征進行安裝、架線、管道及桿路的工程設(shè)計，在設(shè)計完成后，可以給出具體的設(shè)計圖紙，同時通過基本的地圖操作和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)，可以給出規(guī)劃方案和規(guī)劃圖紙。

2.2.3.6 數(shù)據(jù)輸出模塊

①打印各種通信設(shè)施網(wǎng)絡(luò)實體的報表、打印各種統(tǒng)計查詢的報表，并將其存入Excel進行再處理，繪制信息設(shè)施網(wǎng)絡(luò)實體分布圖、管道路由圖、電纜、光纜路由圖。②繪制信息設(shè)施網(wǎng)絡(luò)綜合信息圖。

2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)的中心服務(wù)器方案，通過油田局域網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用軟件的應(yīng)用，服務(wù)器端網(wǎng)絡(luò)帶寬100M/1000M，客戶端網(wǎng)絡(luò)帶寬10M/100M。

3 系統(tǒng)軟件和硬件

3.1 操作系統(tǒng)

服務(wù)器端環(huán)境：UNIX、Windows 2008 R2、Oracle。

3.2 數(shù)據(jù)庫

采用大型商用數(shù)據(jù)庫Oracle，遵循開放式系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，支持運用TCP/IP協(xié)議的LAN和WAN環(huán)境的訪問。

3.3 GIS平臺

選用Intergraph公司的GeoMedia產(chǎn)品構(gòu)建GIS平臺。

3.4 GIS服務(wù)器

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)具有鏡像、熱備份、容錯功能，GIS服務(wù)器應(yīng)該具有穩(wěn)定的工業(yè)級性能，由于服務(wù)器存儲、交換的數(shù)據(jù)量大，所以在整個系統(tǒng)中應(yīng)該特別重視服務(wù)器，應(yīng)選用專用服務(wù)器機型。

4 系統(tǒng)主要技術(shù)特點

①系統(tǒng)以作為整個信息業(yè)務(wù)基礎(chǔ)的通信線路管理為核心，實現(xiàn)線路管理與線路工程的計算機化；②系統(tǒng)要逐步實現(xiàn)管理信息化、三維化和多媒體化，能夠與當(dāng)今開放型管理模式的發(fā)展接軌；③系統(tǒng)實現(xiàn)各種點心資源的圖形化維護、管理、查詢、統(tǒng)計；④系統(tǒng)圖形信息豐富、全圖形化的操作，提供豐富的圖形信息，包括矢量化的大、小比例尺城市地理圖；繪制各種點心設(shè)備位置圖，交接箱、分線盒、主配線架、交換機等大樣圖；⑤系統(tǒng)采用空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)和WebGIS技術(shù)，實現(xiàn)對整個信息設(shè)施覆蓋區(qū)域地面地理設(shè)施的空間地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化管理。

主要參考文獻

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