地理信息系統(tǒng)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究

地理信息系統(tǒng)簡稱GIS（Geographic Information System）。地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關(guān)的信息，常稱為空間信息。GIS可定義為：用于采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。從GIS系統(tǒng)應(yīng)用角度，GIS可進一步定義為：GIS由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成，通過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源評價與管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、經(jīng)濟建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設(shè)計和規(guī)劃、管理決策服務(wù)。

20世紀(jì)90年代以來，我國的有線電視事業(yè)取得了長足發(fā)展。從300MHz系統(tǒng)、450MHz系統(tǒng)、550MHz系統(tǒng)，直到現(xiàn)在占主流的HFC光纖電纜混合網(wǎng)，有線電視信號的傳輸已十分成熟，形成了集圖像、語音、數(shù)據(jù)為一體的寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)，可為廣大用戶提供各種信息服務(wù)。

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴展，用戶數(shù)量的增加，網(wǎng)絡(luò)管理已顯得相對滯后。利用傳統(tǒng)方式管理有線電視網(wǎng)絡(luò)難度越來越大，遠不能滿足目前的應(yīng)用和今后發(fā)展的需要，迫切需要一種大容量、開放的、可視化的管理系統(tǒng)，為有線電視提供完善的管理和輔助決策。地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展正是適應(yīng)了這種要求，較為普遍地應(yīng)用在有線電視網(wǎng)絡(luò)資源管理建設(shè)的實踐中。 2 網(wǎng)絡(luò)資源組成

有線電視網(wǎng)絡(luò)資源由兩部分組成，即物理資源與邏輯資源。物理資源是指光纜網(wǎng)、電纜網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，它由一個個物理對象構(gòu)成。而邏輯資源則是在物理對象上建立的A平臺、B平臺、傳輸平臺等專業(yè)網(wǎng)絡(luò)，有線電視網(wǎng)絡(luò)的邏輯資源由一條條路由與通道構(gòu)成。

物理資源表現(xiàn)為這些物理對象的身份屬性、空間屬性、狀態(tài)屬性。身份屬性由編碼、設(shè)備名稱、型號等構(gòu)成，它使得每個物理對象具有身份可識別性；空間屬性主要描述物理對象的地理坐標(biāo)位置，能夠?qū)崿F(xiàn)位置管理、點設(shè)備間距離管理、線設(shè)備的長度管理等；物理對象在有線電視網(wǎng)絡(luò)公司內(nèi)部被各部門操作時表現(xiàn)為不同的狀態(tài)，其體現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)對象的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運營、維護的整個生命周期。

邏輯資源表現(xiàn)為這些路由與通道的關(guān)系屬性、業(yè)務(wù)屬性。關(guān)系屬性描述設(shè)備間的連接關(guān)系，以及設(shè)備端口（包括物理端口與邏輯端口）間的連接關(guān)系。業(yè)務(wù)屬性則表示某路由與通道是否被占用，以及被哪類業(yè)務(wù)、被誰所占用。

除了有線電視網(wǎng)絡(luò)的物理資源與邏輯資源外，有線電視網(wǎng)絡(luò)公司還擁有管線資源，包括：管道資源和線桿資源、地理資源等資源需要管理。以上4種資源的分層結(jié)構(gòu)圖見圖1。

基于GIS技術(shù)的有線電視網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)就是采用計算機手段，按照有線電視網(wǎng)絡(luò)資源的多重屬性來組織網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)庫，同時通過對網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)庫的操作，實現(xiàn)有線電視網(wǎng)絡(luò)資源規(guī)劃、資源調(diào)度，以及為其他外部系統(tǒng)提供可視化技術(shù)服務(wù)。

3 GIS技術(shù)在天津有線電視網(wǎng)絡(luò)資源管理中的應(yīng)用

3．1開發(fā)有線電視GIS的重要性

天津是北方重要的金融，商貿(mào)、港口城市，2005年，公司通過網(wǎng)絡(luò)整合，實現(xiàn)了一城一網(wǎng)、做到統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一經(jīng)營、統(tǒng)一管理，統(tǒng)一建設(shè)，目前天津廣電擁有近210萬有線電視用戶。天津建設(shè)GIS系統(tǒng)的初衷是為了滿足網(wǎng)絡(luò)運營對信息化的需要，提供更科學(xué)、高效的管理方式，提高企業(yè)競爭力。

目前，該系統(tǒng)管理著天津市內(nèi)六區(qū)的有線電視網(wǎng)，包括光纜環(huán)網(wǎng)，光纜干線網(wǎng)、管線網(wǎng)、各級機房、光節(jié)點，已導(dǎo)入天津市區(qū)外環(huán)線以內(nèi)的1：2000比例尺數(shù)字化地圖539幅，系統(tǒng)已經(jīng)初現(xiàn)規(guī)模，能夠為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計．建設(shè)、運維等職能部門提供科學(xué)的工作手段，同時還能為各級領(lǐng)導(dǎo)層提供決策數(shù)據(jù)。

3．2 系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能

（1）系統(tǒng)管理：包含權(quán)限管理、日志管理、備份管理、數(shù)據(jù)字典維護、系統(tǒng)指標(biāo)維護等。

（2）管線資源管理：提供新增電桿及輔助設(shè)施設(shè)備的工具，并可進行屬性與圖形的編輯。提供新增檢修井和管道的圖形與屬性編輯、檢修井展開圖編輯、管道截面圖編輯、子管穿纜情況管理等。

（3）光纜資源管理：提供光纜拓撲分析、光纜網(wǎng)絡(luò)分析形成設(shè)備列表、設(shè)備樹；提供光鏈路分析、光纖使用情況分析等。

（4）機房設(shè)備管理：支持機柜、機框、端口的管理與維護，同時支持端口物理路由的管理。

（5）數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計管理：包含最短路由查詢、光纖路由查詢、管道最短路由查詢、指定半徑查詢、多邊形區(qū)域統(tǒng)計等。

（6）基礎(chǔ)地圖維護：包括地圖導(dǎo)入、地圖導(dǎo)出、地圖顯示控制、地圖編輯、影像文件導(dǎo)入、地名數(shù)據(jù)庫管理等功能。其中地圖導(dǎo)入功能支持目前主流的CAD等數(shù)據(jù)格式；地圖顯示采用分級顯示方式對不同比例尺圖進行分級顯示；地圖編輯功能提供地圖編輯工具，可以編輯基礎(chǔ)地圖。

3．3 GIS在天津有線電視網(wǎng)絡(luò)管理中的應(yīng)用

（1）GIS在有線電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要大量的實地勘察工作，即使這樣在實際工作中也還是有許多困難．諸如有些地方的架空線路復(fù)雜，管網(wǎng)線路難以弄清來龍去脈，僅僅靠幾本竣工資料很難做到對資源的全盤考慮，經(jīng)常出現(xiàn)不合理建設(shè)。GIS的建立在很大程度上解決了此類問題，準(zhǔn)確的GIS信息系統(tǒng)可以為規(guī)劃設(shè)計人員提供詳盡的網(wǎng)絡(luò)分布狀況以及網(wǎng)絡(luò)資源狀況，為精確，合理的規(guī)劃設(shè)計提供了依據(jù)。

（2）GIS在有線電視網(wǎng)絡(luò)資源管理中的應(yīng)用

光網(wǎng)絡(luò)資源的管理。查詢網(wǎng)絡(luò)資源的基本屬性，可以對每芯光纖的路由、熔接色譜進行有效的管理，可以查看光纜上至機房，下至光節(jié)點的各級光纖熔接表并可在地圖上動態(tài)顯示相關(guān)路由信息。

管網(wǎng)資源的管理。建立管道桿路網(wǎng)絡(luò)，提供管井關(guān)系建立，直觀的管道截面圖、管孔圖、子管的選擇及管道穿纜電桿掛纜情況。

設(shè)備器件的管理。有線電視系統(tǒng)中有大量的有源和無源設(shè)備器件，這些設(shè)備器件構(gòu)成了龐大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，根據(jù)選定的范圍與各種自定義條件可以統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量及使用情況。

3．4有線電視GIS的分步實施

有線電視GIS系統(tǒng)具有強大的空間分析能力，建設(shè)有一定難度，因此不可能一蹴而就，必須分階段逐步實施和完善。

（1）對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進行詳細的錄入采集，完善現(xiàn)有的功能。

（2）進行資源整合，為其它系統(tǒng)提供接口。

（3）建成社會型的GIS系統(tǒng)，融合各類社會資源，使有線電視網(wǎng)真正發(fā)展成公眾信息平臺。用戶可根據(jù)自己的權(quán)限，在有線電視網(wǎng)內(nèi)或通過Internet訪問GIS系統(tǒng)，獲取自己所需的資料。

4 結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)（GIS）是新近發(fā)展起來的一種技術(shù)系統(tǒng)，它的應(yīng)用范圍涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、環(huán)保、國防、公安等諸多領(lǐng)域，它將電子圖形和屬性數(shù)據(jù)完整結(jié)合，并利用數(shù)據(jù)庫進行管理，因此具有傳統(tǒng)管理方式無可比擬的優(yōu)勢，GIS在有線電視領(lǐng)域的應(yīng)用將會有效解決網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、管理和運營中的諸多難題，進一步提高有線電視網(wǎng)絡(luò)管理水平，加快廣播電視事業(yè)的發(fā)展。

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