基于GIS的廣電網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)建設(shè)

摘要：近年來，我國廣電事業(yè)取得了長足發(fā)展。從原有的HFC光纖電纜混合網(wǎng)紛紛向雙向數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)過渡，從原有的單一廣播業(yè)務(wù)，到開展雙向?qū)拵У仍鲋禈I(yè)務(wù)。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴展，用戶數(shù)量的不斷攀升，三網(wǎng)融合方案的出臺，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)已顯得捉襟見肘，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足目前主流應(yīng)用和今后發(fā)展的需求，迫切需要一種大容量的、可視化的、開放的管理系統(tǒng)。OIS廣電管理系統(tǒng)基于規(guī)范化的技術(shù)方案，采用軟件工程管理方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ认冗M(jìn)技術(shù)，做到統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一運營、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一建設(shè)，可以最大限度提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率和網(wǎng)絡(luò)運維效率。

關(guān)鍵詞：GIS；廣播電視；網(wǎng)絡(luò)管理

一、概述

GIS是地理信息系統(tǒng)(Geog raphic Information System)的英文縮寫，它是一項集計算機科學(xué)、地理學(xué)、信息學(xué)、管理科學(xué)等于一體的多學(xué)科綜合技術(shù)，它獨具的空間地理信息、圖形處理能力，為與空間地理信息有關(guān)的領(lǐng)域提供了強有力的支撐，正被廣泛用于進(jìn)行城市規(guī)劃與建設(shè)，通信、電力、交通、人口統(tǒng)計，甚至于軍事、商業(yè)等領(lǐng)域。

地理信息系統(tǒng)顧名思義是是有關(guān)空間數(shù)據(jù)管理和空間信息分析的計算機系統(tǒng)。在GIS中，現(xiàn)實世界被表達(dá)成一系列的地理要素和地理現(xiàn)象，這些地理特征至少有空間位置參考信息和非位置信息兩個部分組成。GIS技術(shù)的特點是按一定的空間拓?fù)潢P(guān)系，以數(shù)據(jù)庫的形式來儲存各種空間地理要素及屬性數(shù)據(jù)，以圖形方式來描述各種空間地理要素，并利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的成熟技術(shù)，將地理屬性數(shù)據(jù)管理和空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系相結(jié)合，使被描述的事物既直觀又生動。GIS在空間拓?fù)潢P(guān)系上實現(xiàn)了地理的描述性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的有機結(jié)合。

廣播電視網(wǎng)是一個綜合覆蓋的概念，它包括由中波、調(diào)頻廣播和電視地而廣播與衛(wèi)星廣播組成的無線覆蓋網(wǎng)，及有線廣播和有線電視廣播組成的有線覆蓋網(wǎng)，還包括提供、傳輸信號源的微波、光纖網(wǎng)絡(luò)，規(guī)模龐大，特別在三網(wǎng)融合背景下，全國統(tǒng)一成一張網(wǎng)也只是時間問題。

二、GIS在廣電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與管理中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)的主要特點是實現(xiàn)了圖形與數(shù)據(jù)的結(jié)合，為用戶提供了許多用于顯示地理空間數(shù)據(jù)的工具，以可視化的方式提供了一種嶄新的決策支持方法。

廣播電視覆蓋網(wǎng)規(guī)劃與管理是一項復(fù)雜的工作，從臺站規(guī)劃、臺址選擇到場強預(yù)測、覆蓋分析、干擾分析、頻率指配等一系列覆蓋網(wǎng)管理與建設(shè)工作，無不涉及到地理空間信息的表達(dá)、展示、處理與分析，但是采用人工在紙質(zhì)地圖上繪制的方法進(jìn)行規(guī)劃時，缺乏精密性及使用的靈活性。尤其在地形復(fù)雜多變的地區(qū)，在進(jìn)行干擾分析、覆蓋計算時對臺站位置信息的要求很高，往往失之毫厘，謬之千里。利用地理信息系統(tǒng)無縫集成屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的能力，可將在屬性數(shù)據(jù)庫中記錄的覆蓋網(wǎng)信息準(zhǔn)確地描繪在電子地圖上，將臺站分布信息準(zhǔn)確而又直觀地反映出來。

通過GIS的支持應(yīng)實現(xiàn)對廣播電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與管理的以下功能：

1.數(shù)據(jù)可視化表現(xiàn)，基于空間電子地圖的廣播電視網(wǎng)絡(luò)資源的可視化查詢和分析功能、可視化用戶信息查詢與管理功能。

2.空間數(shù)據(jù)的檢索、轉(zhuǎn)換、維護與處理。

3.在網(wǎng)絡(luò)改造等業(yè)務(wù)中提供基于地理位置的分析與管理手段，提高在線路改造、故障搶修方面的綜合能力。

4.計算機智能輔助設(shè)計功能。

5.其他延伸功能。

三、廣電GIS系統(tǒng)設(shè)計

1.系統(tǒng)目標(biāo)

緊緊圍繞廣播電視臺網(wǎng)管理與頻率規(guī)劃體系，結(jié)合現(xiàn)代高新技術(shù)，建立一個方便操作、集成化程度高、具有較高技術(shù)水平，既能滿足日常信息管理與可視化查詢，又能按照特定的要求進(jìn)行空間分析、模型計算和提供科學(xué)決策支持的廣播電視臺網(wǎng)管理與頻率規(guī)劃地理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件平臺的主要功能包括廣播電視的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)維護與處理、數(shù)據(jù)管理以及廣播電視分析結(jié)果的可視化；空間數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)可視化表現(xiàn)等。

2.系統(tǒng)框架

(1)系統(tǒng)組成：數(shù)據(jù)庫維護與支持系統(tǒng)和業(yè)務(wù)決策系統(tǒng)

(2)數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

(3)數(shù)據(jù)維護子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

(4)業(yè)務(wù)決策子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3.數(shù)據(jù)編碼的銜接

廣電部門業(yè)務(wù)管理與決策活動與地理空間的分布相關(guān)性非常高，如廣播覆蓋數(shù)據(jù)的計算等必須以地理依托才能獲得。因此，GIS在廣電覆蓋網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，需將廣電信息與GIS空間數(shù)據(jù)進(jìn)行集成與融合。

用戶數(shù)據(jù)庫的建立要統(tǒng)現(xiàn)全局，確保其開放性，兼容性和可操作性，保證今后開發(fā)的諸多子系統(tǒng)也可完全與之兼容，首先要保證用戶ID的唯一性和統(tǒng)一性，可借鑒和參考國內(nèi)外廣電網(wǎng)絡(luò)資源管理的各種規(guī)范，結(jié)合行政區(qū)域和信號路由確定用戶ID。

系統(tǒng)包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容不同、類別多樣，要利用這些數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行管理和分析，必須對這些不同類型和形式的數(shù)據(jù)擬訂統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為數(shù)據(jù)的統(tǒng)一編碼，制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范提供依據(jù)。基本原則包括：

(1)科學(xué)性原則，客觀而充分地反映信息系統(tǒng)所研究和描述的對象及其內(nèi)部各成分之間的相互關(guān)系。

(2)現(xiàn)實性原則，充分考慮數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)可獲得性、數(shù)據(jù)分析運算的方便程度，數(shù)據(jù)分類的級別數(shù)。

(3)繼承性原則，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)分類或已經(jīng)為大多數(shù)人接受或經(jīng)過實踐檢驗合理的分類。

采用地理編碼驅(qū)動技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接：以地理編碼系統(tǒng)作為連接空間信息與屬性信息、空間信息與業(yè)務(wù)信息的橋梁，使各種數(shù)據(jù)進(jìn)行連接。建立參考系統(tǒng)，對系統(tǒng)的公共數(shù)據(jù)項進(jìn)行統(tǒng)一定義、統(tǒng)一編碼。建立數(shù)據(jù)交換、格式標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與專業(yè)數(shù)據(jù)的動態(tài)集成，建立統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)建立統(tǒng)一的編碼體系：按照上述原則，選取行政區(qū)劃代碼作為基本連接項，并以此為基礎(chǔ)建立統(tǒng)一的編碼體系。編制臺站編碼和發(fā)射機編碼，以唯一確定系統(tǒng)內(nèi)的臺站與發(fā)射機，并將其作為信息查詢檢索的關(guān)鍵字。由臺站類型、臺站所處地域的行政區(qū)劃代碼以及該行政區(qū)劃內(nèi)臺站序碼構(gòu)成臺站編碼，發(fā)射機編碼由臺站編碼加發(fā)射機序碼組成。該編碼的確定為廣播電視信息與的空間數(shù)據(jù)的融合創(chuàng)造了有利條件。

4.GIS的動態(tài)管理

GIS把各臺、站的經(jīng)緯度，以圖標(biāo)的形式自動描述在電子地圖上，并可利用多窗口功能，把廣播電視管理部門的一些覆蓋網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，如中波廣播覆蓋網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、調(diào)頻廣播覆蓋網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、電視覆蓋網(wǎng)數(shù)據(jù)庫等和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋圖同時顯示出來。自動建立起數(shù)據(jù)庫中各數(shù)據(jù)與相應(yīng)圖標(biāo)的直接聯(lián)系，解決了數(shù)據(jù)的可視問題，使數(shù)據(jù)的查詢很方便。有了數(shù)據(jù)的可視功能，就可以建立、健全各種覆蓋網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，再利用GIS把網(wǎng)絡(luò)描繪出來，使覆蓋網(wǎng)由數(shù)據(jù)變?yōu)榭梢暤木W(wǎng)絡(luò)圖形，數(shù)據(jù)的變化直接反映出圖形的變化，從而實現(xiàn)覆蓋網(wǎng)的動態(tài)化管理。