畢明光　羅濤　李剛　鐘海波

摘要：本文從某單位通信資源管理的實(shí)際出發(fā)，針對(duì)通信資源所在位置對(duì)通信管理的重要性，以地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形顯示技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合基地通信資源管理的未來(lái)發(fā)展需要，對(duì)基于物理拓?fù)涞耐ㄐ刨Y源可視化管理系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性的研究，提供了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)的組成以及資源可視化管理系統(tǒng)的用戶(hù)界面。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS） 資源信息系統(tǒng)（RIS） 計(jì)算機(jī)圖形

一、概述

通信資源的信息化管理是進(jìn)行通信綜合管理信息系統(tǒng)（CIMIS）開(kāi)發(fā)中的一個(gè)重要組成部分，并在基地通信網(wǎng)絡(luò)信息化系統(tǒng)建設(shè)中起著重要作用，但正在建設(shè)的CIMIS系統(tǒng)，對(duì)通信資源的管理是有限的，它只能實(shí)現(xiàn)資源信息的列表顯示與統(tǒng)計(jì)，無(wú)法直觀的獲得通信資源的空間地理位置信息。然而，通信資源絕大部分是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的機(jī)房、設(shè)施、設(shè)備、管道、光纜等，每一項(xiàng)內(nèi)容都與空間地理位置有著緊密的聯(lián)系，因此，建立基于空間物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可視化通信資源管理信息系統(tǒng)，不僅僅是MIS系統(tǒng)的簡(jiǎn)單圖形上的顯示，而是利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，信息化各單位的空間地理環(huán)境，建立空間地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，將通信資源以實(shí)際的圖像、圖形在地理位置上表示，使通信資源的管理更直觀、更人性化。

二、系統(tǒng)組成

通信資源可視化管理信息系統(tǒng)主要由三部分組成：

1.地理信息系統(tǒng)（GIS）

2.資源信息系統(tǒng)（RIS）

3.和軟硬件平臺(tái)（SHP）

首先，地理信息系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)可視化管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)數(shù)字基地和數(shù)字總裝的基礎(chǔ)，它包括所屬基地、研究所、院校和部隊(duì)的地理位置坐標(biāo)，詳細(xì)的場(chǎng)區(qū)布局、樓房、工房、發(fā)射塔架和水塘、河流、樹(shù)木、草地、道路等自然環(huán)境。通過(guò)應(yīng)用GIS技術(shù)可以將上述信息以地圖和空間數(shù)據(jù)庫(kù)方式加工管理，為通信資源以及其他管理信息提供圖形平臺(tái)。其次，管理信息系統(tǒng)是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，它包含了辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的功能。在實(shí)現(xiàn)管理信息系統(tǒng)時(shí)，普遍采用客戶(hù)/服務(wù)器（C/S）和瀏覽器/服務(wù)器（B/S）方式，將大量的文件、資料和數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫(kù)的方式存放在文檔數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，客戶(hù)通過(guò)客戶(hù)機(jī)軟件，通過(guò)列表的形式進(jìn)行信息的查詢(xún)、顯示與處理。數(shù)據(jù)庫(kù)需要專(zhuān)門(mén)的人員進(jìn)行跟更新和管理。第三，軟件與硬件是資源可視化系統(tǒng)的平臺(tái)，它包括主機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件與硬件。

三、地理信息系統(tǒng)

（一）設(shè)計(jì)目標(biāo)

地理信息系統(tǒng)是以GlS為核心的數(shù)字化成圖系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)上需要達(dá)到以下目標(biāo)：

（1）以GlS為核心，在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中充分考慮GlS對(duì)數(shù)據(jù)的要求，解決當(dāng)前成圖系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)入GlS所存在的問(wèn)題。

（2）兼顧制圖與GlS的雙重需求。在滿(mǎn)足GlS需要的同時(shí)，考慮制圖對(duì)于數(shù)據(jù)表達(dá)的要求，其核心是實(shí)體的符號(hào)化表達(dá)。

（3）開(kāi)放性設(shè)計(jì)，多源數(shù)據(jù)集成。要求數(shù)字化成圖系統(tǒng)具有較大的靈活性和可定制性，對(duì)現(xiàn)行的Ark/Info、Mapinfo和CAD成圖，進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換?？啥ㄖ菩缘膬?nèi)容應(yīng)包括實(shí)體代碼、實(shí)體屬性、實(shí)體分層等。

（4）對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的支持。基于大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（如Oracle、SQL Sever等）的空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在GlS工程建設(shè)中得到了廣泛的支持，可直接基于空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、維護(hù)與更新。

（5）操作簡(jiǎn)便，符合作業(yè)人員的習(xí)慣。面向GlS進(jìn)行數(shù)字化成圖系統(tǒng)，雖然會(huì)增加信息處理的工作量。但以GlS為核心的數(shù)字化成圖系統(tǒng)可以為日后的管理提供高效簡(jiǎn)便的操作方式。

（6）標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化和網(wǎng)絡(luò)化。

（二）地形數(shù)據(jù)編碼的設(shè)計(jì)

地形數(shù)據(jù)編碼是在GlS中唯一標(biāo)識(shí)某一地物的關(guān)鍵字。基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)編碼的設(shè)計(jì)也是在GlS中進(jìn)行制圖的需要，也是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)空間信息共享的基礎(chǔ)?；A(chǔ)地形數(shù)據(jù)的編碼是開(kāi)發(fā)以GlS為核心的數(shù)字化成圖系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在進(jìn)行基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)編碼設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循以下原則：（1）遵從國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（2）方便應(yīng)用。用戶(hù)可根據(jù)不同的需求，分層和按專(zhuān)題要素提取基礎(chǔ)地形要素信息，隨意定制專(zhuān)題顯示及輸出。（3）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)便利。在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可在《國(guó)家基礎(chǔ)地形要素編碼》的基礎(chǔ)上加以擴(kuò)充，以滿(mǎn)足系統(tǒng)的實(shí)際需要。

（三）系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

在功能設(shè)計(jì)上，以GlS為核心的數(shù)字化成圖系統(tǒng)必須兼顧制圖與GlS的雙重需求。按其工作流程，可將其劃分為以下幾個(gè)模塊：

（1）數(shù)據(jù)輸入模塊。在此模塊中，應(yīng)支持目前常見(jiàn)的幾種數(shù)據(jù)采集手段。包括：野外數(shù)字化測(cè)圖（測(cè)繪）、掃描圖矢量化、其他格式的電子數(shù)據(jù)（GlS數(shù)據(jù)和CAD數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)入。在數(shù)據(jù)輸入模塊中，還需支持空間數(shù)據(jù)庫(kù)作為其數(shù)據(jù)源。

（2）編輯模塊。這是以GlS為核心的數(shù)字化成圖系統(tǒng)的核心模塊。在編輯模塊中，所有GlS實(shí)體的創(chuàng)建過(guò)程都必須是由系統(tǒng)完全封裝而且是自動(dòng)完成的。

（3）查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)與分析?；诂F(xiàn)有系統(tǒng)，可以直接完成查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)與分析功能。

（4）輸出模塊。包括幾個(gè)方面的內(nèi)容：制圖輸出、報(bào)表輸出、其他格式的GlS數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)直接存入空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

四、資源信息系統(tǒng)（RIS）

（一）建立通信網(wǎng)絡(luò)基本要素

建立基于地理信息系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)基本要素，包括：（1）網(wǎng)絡(luò)的物理連接關(guān)系和連接方式，光纜、電纜、無(wú)線方式（衛(wèi)星、微波、短波、集群等），實(shí)際長(zhǎng)度、地區(qū)跨度，建設(shè)年代、使用狀況；（2）光電纜的敷設(shè)方式，管道、直埋、架空等，管道的物理結(jié)構(gòu)、形狀、管井位置、管井形狀、管空占有情況；直埋深度、土質(zhì)狀況；架空桿路的位置、形狀、材料和使用情況。（3）通信機(jī)房的設(shè)置，機(jī)房的物理位置，機(jī)房面積、機(jī)房溫濕度、設(shè)備的種類(lèi)、設(shè)備的擺放位置。（4）通信設(shè)備的基本情況，已在用設(shè)備為主，信息包括設(shè)備的型號(hào)、端口類(lèi)型、端口標(biāo)準(zhǔn)、使用情況。（5）基本文件和資料，工程的可行性報(bào)告、請(qǐng)示、報(bào)告、批復(fù)、任務(wù)書(shū)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)和竣工資料。endprint

上述信息應(yīng)在同一圖形界面內(nèi)完成，分為不同的模塊和層，如：方案為第2層，初步設(shè)計(jì)圖為第3層，施工圖為第4層，竣工圖為第5層，技改和新增內(nèi)容為第6層，通常網(wǎng)絡(luò)管理的顯示為第5、6層，層的不同，顏色的不同，為網(wǎng)絡(luò)的管理者提供直觀的顯示、方便檢索和統(tǒng)計(jì)；更改與填充由獲得授權(quán)的各專(zhuān)業(yè)和各部門(mén)人員完成，系統(tǒng)管理人員確認(rèn)后，直接進(jìn)入相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。

（二）融合ClMIS的數(shù)據(jù)庫(kù)

可視化系統(tǒng)將融合現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的裝備通信綜合管理信息系統(tǒng)（ClMIS），把裝備信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，裝備數(shù)據(jù)庫(kù)作為地理信息系統(tǒng)的一種資源庫(kù)，由資源可視化系統(tǒng)的圖形化界面顯示輸出相關(guān)的數(shù)據(jù)、文件顯示和統(tǒng)計(jì)信息。

五、軟件與硬件平臺(tái)（SHP）

資源可視化系統(tǒng)所涉及的GIS是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的專(zhuān)門(mén)技術(shù)，雖然目前具備許多商用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和軟件產(chǎn)品，但從承擔(dān)的任務(wù)性質(zhì)和地位出發(fā)，必須建立一個(gè)實(shí)用、簡(jiǎn)單、高效、安全、便于維護(hù)、易于升級(jí)的專(zhuān)用軟件平臺(tái)，采用JAVA語(yǔ)言，獨(dú)立于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的軟件平臺(tái)。可視化系統(tǒng)的硬件平臺(tái)包括計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)和通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，計(jì)算機(jī)平臺(tái)由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立單位的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)、MlS數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用服務(wù)器和Web服務(wù)器組成；通信網(wǎng)絡(luò)以獨(dú)立的lP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。

（一）客戶(hù)端顯示界面

資源可視化系統(tǒng)支持客戶(hù)端的軟件平臺(tái)為單一的瀏覽器，使客戶(hù)端系統(tǒng)要求最低。客戶(hù)根據(jù)所關(guān)心的基地或單位，直接點(diǎn)擊基地圖標(biāo)，可打開(kāi)基地的數(shù)字化地圖，客戶(hù)根據(jù)需要，可對(duì)地圖進(jìn)行任意縮放，實(shí)現(xiàn)精確的定位，客戶(hù)進(jìn)一步可對(duì)重要樓和機(jī)房進(jìn)一步查詢(xún)，對(duì)機(jī)房設(shè)備的布局進(jìn)行圖上查詢(xún)等。

（二）客戶(hù)對(duì)信息的查詢(xún)

對(duì)于通信資源的查詢(xún)，是可視化系統(tǒng)的最基本的功能。對(duì)于管道信息，除可對(duì)管道路由進(jìn)行顯示查詢(xún)外，還可對(duì)管道的鋪設(shè)方式、管道結(jié)構(gòu)給出圖像資料。對(duì)于通信設(shè)備同樣可以獲得圖像資料和三維顯示。同時(shí)可以實(shí)時(shí)顯示出通信設(shè)備的技術(shù)資料和詳細(xì)的技術(shù)指標(biāo)。只要將鼠標(biāo)放在設(shè)備的標(biāo)志上，信息窗會(huì)自動(dòng)顯示出來(lái)。并由客戶(hù)通過(guò)抻拉信息窗或滾動(dòng)條，來(lái)閱讀設(shè)備的技術(shù)資料；更加詳盡的內(nèi)容，還可通過(guò)進(jìn)一步的超文本連接完成，并可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和分析。

六、結(jié)論

通過(guò)上述研究和實(shí)例可以得出以下結(jié)論。通信資源的管理信息化和可視化是未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)管理的發(fā)展方向，可視化是更高層次，它不僅可以對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的資源管理有重要意義，同時(shí)對(duì)其他專(zhuān)業(yè)和業(yè)務(wù)的可視化應(yīng)用起到推動(dòng)作用，也為其他專(zhuān)業(yè)和業(yè)務(wù)的可視化提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。在完成了通信資源管理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完成通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)管理信息的圖形和圖像化的處理工作，就實(shí)現(xiàn)了基于空間物理拓?fù)涞目傃b通信網(wǎng)絡(luò)可視化管理信息系統(tǒng)的基本工作，從而做到真正意義上的通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化管理。endprint