一種基于GIS的通信管線設(shè)計(jì)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

【摘要】地理信息系統(tǒng)（GIS）已成熟地應(yīng)用于各類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行成圖和分析，實(shí)現(xiàn)信息地圖化和數(shù)據(jù)可視化。本文借鑒此類(lèi)系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合通信管線設(shè)計(jì)與地理環(huán)境緊密相關(guān)的特性，分析開(kāi)發(fā)一種基于GIS技術(shù)的通信管線設(shè)計(jì)平臺(tái)的需求、功能、方案及主要應(yīng)用技術(shù)等，為搭建平臺(tái)提供參考。

【關(guān)鍵詞】GIS通信管線設(shè)計(jì)平臺(tái)設(shè)計(jì)

一、需求分析

中國(guó)移動(dòng)等三大通信運(yùn)營(yíng)商在獲得全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)牌照后，加劇了全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而通信管線作為重要的基礎(chǔ)承載物理資源，其建設(shè)力度得以延續(xù)和加強(qiáng)，運(yùn)營(yíng)商對(duì)通信管線設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)需求也不斷提高。當(dāng)前，通信管線設(shè)計(jì)工作主要面臨以下問(wèn)題：（1）通信管線設(shè)計(jì)具有室外惡劣環(huán)境勘察工作比例大，現(xiàn)場(chǎng)記錄和正式圖紙繪制重復(fù)工作量大等特點(diǎn)，缺少信息化的輔助生產(chǎn)手段，生產(chǎn)效益低；（2）勘查設(shè)計(jì)進(jìn)度和內(nèi)容情況依賴(lài)傳統(tǒng)人工上報(bào)方式提供，無(wú)法及時(shí)、直觀地予以呈現(xiàn)，且客觀性難以把握，不便于設(shè)計(jì)單位開(kāi)展生產(chǎn)管理以及與建設(shè)單位溝通；（3）運(yùn)營(yíng)商愈加重視開(kāi)展管線資源的網(wǎng)絡(luò)信息化管理工作，希望在設(shè)計(jì)階段獲取標(biāo)準(zhǔn)化的管線資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以在建設(shè)、維護(hù)階段加以應(yīng)用，傳統(tǒng)的管線設(shè)計(jì)成果無(wú)法滿足此項(xiàng)需求。

二、功能目標(biāo)

通信管線設(shè)計(jì)平臺(tái)按照通信基本建設(shè)程序，建議包含規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及建設(shè)維護(hù)等三個(gè)主要階段。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是開(kāi)發(fā)重點(diǎn)，完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目的生產(chǎn)及管理；建設(shè)維護(hù)環(huán)節(jié)主要指跟蹤項(xiàng)目進(jìn)展對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)予以修正和更新，用以在系統(tǒng)平臺(tái)中積累工程項(xiàng)目和網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)；規(guī)劃環(huán)節(jié)借助已有數(shù)據(jù)，設(shè)置信息化的統(tǒng)計(jì)手段，為規(guī)劃分析、方案設(shè)計(jì)服務(wù)。

以下就以上功能模塊設(shè)計(jì)思路和內(nèi)容逐個(gè)進(jìn)行說(shuō)明。

2.1項(xiàng)目管理模塊

項(xiàng)目管理模塊功能設(shè)想為以管線工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目為管理出入口徑，在設(shè)計(jì)平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目登記、人員組織及任務(wù)派發(fā)、設(shè)計(jì)區(qū)域劃定、制定及下發(fā)設(shè)計(jì)模板、進(jìn)度動(dòng)態(tài)展示、人員工作量及費(fèi)用統(tǒng)計(jì)等功能。

2.2規(guī)劃管理模塊

規(guī)劃管理，功能設(shè)想為設(shè)計(jì)平臺(tái)可以利用GIS地圖和管線網(wǎng)絡(luò)資源現(xiàn)狀，進(jìn)行管道管孔利用率、光纜纖芯利用率等統(tǒng)計(jì)分析，為設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)?？梢愿鶕?jù)組網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行光纜定位，加以分析，指導(dǎo)設(shè)計(jì)和建設(shè)。

2.3設(shè)計(jì)管理模塊

設(shè)計(jì)管理是整個(gè)平臺(tái)的核心部分，是在項(xiàng)目啟動(dòng)后，設(shè)計(jì)人員接收設(shè)計(jì)任務(wù)后，可以利用智能手持終端、CAD、系統(tǒng)繪圖工具等，結(jié)合系統(tǒng)存儲(chǔ)的已有網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和GIS信息，錄入標(biāo)準(zhǔn)化的勘察設(shè)計(jì)信息，并輔以GPS定位，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容信息化、可視化。

2.4建設(shè)維護(hù)管理模塊

建設(shè)維護(hù)管理功能是著眼于設(shè)計(jì)信息在系統(tǒng)平臺(tái)中的閉環(huán)管理，設(shè)計(jì)內(nèi)容在建設(shè)階段可能會(huì)發(fā)生變更，入網(wǎng)的管線資源投產(chǎn)使用信息也會(huì)變更，通過(guò)相關(guān)渠道獲取最新的數(shù)據(jù)后，按照標(biāo)準(zhǔn)化的格式錄入到系統(tǒng)平臺(tái)，完成信息更新，可為其它功能奠定基礎(chǔ)。

2.5網(wǎng)絡(luò)管理模塊

網(wǎng)絡(luò)管理功能指對(duì)管線網(wǎng)絡(luò)資源在GIS視圖上的呈現(xiàn)、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)等功能。包括通信管道、光纜線路等資源的分層展示，管線資源的分類(lèi)展示，管線資源的自定義查詢(xún)，以及各類(lèi)口徑的網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)計(jì)輸出功能。

2.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)管理是實(shí)現(xiàn)管線平臺(tái)各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)化功能的基礎(chǔ)，根據(jù)功能設(shè)想，應(yīng)包含：管線設(shè)計(jì)資源結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)標(biāo)簽管理，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)簽設(shè)計(jì)；使用人員分角色權(quán)限式管理，根據(jù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目人員角色職能劃分為各類(lèi)用戶(hù)組；工作量表及材料表數(shù)據(jù)庫(kù)管理，按照通信管道和光纜線路類(lèi)別建立工程量和主要材料基礎(chǔ)條目數(shù)據(jù)庫(kù)；通信管線概預(yù)算條目數(shù)據(jù)庫(kù)，完成通信管道和通信管線概預(yù)算條目以及各類(lèi)算法的存儲(chǔ)；設(shè)計(jì)說(shuō)明模板庫(kù)等。

2.7GIS管理功能

管線設(shè)計(jì)平臺(tái)中GIS電子地圖信息作為管線資源的參照物，應(yīng)實(shí)現(xiàn)地圖信息分類(lèi)分層管理，例如道路、小區(qū)等類(lèi)別信息的分層管理，管線資源的分類(lèi)分層管理，包含設(shè)定資源視圖標(biāo)簽、顯示比例等，完成管線資源與GIS地圖的聯(lián)合管理。

2.8接口管理功能

在設(shè)計(jì)平臺(tái)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)客戶(hù)端與智能手持終端、CAD等工具的接口管理功能，在設(shè)計(jì)平臺(tái)外部實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)客戶(hù)端與其他相關(guān)網(wǎng)管系統(tǒng)的接口管理功能。接口管理實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出以及同步等功能。

三、方案設(shè)計(jì)3.1組織結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)平臺(tái)的使用對(duì)象可包含設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理人員、設(shè)計(jì)人員、合作單位人員以及建設(shè)單位項(xiàng)目管理人員等，搭建采用以客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)為主的服務(wù)架構(gòu)，由GPS差分站、手持一體化設(shè)計(jì)智能終端、使用人員電腦客戶(hù)端以及差分站服務(wù)器、GIS地圖和設(shè)計(jì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等設(shè)備組成的系統(tǒng)，通過(guò)智能終端、系統(tǒng)客戶(hù)端錄入，以及與部分網(wǎng)管系統(tǒng)互通數(shù)據(jù)，完成設(shè)計(jì)生產(chǎn)及管理功能。

3.2工作流程

設(shè)計(jì)平臺(tái)工作流程根據(jù)功能范圍及目標(biāo)，主要流程環(huán)節(jié)如圖3所示。

四、主要應(yīng)用技術(shù)分析綜合前述分析，需重點(diǎn)做好以下應(yīng)用：（1）結(jié)構(gòu)化管線資源設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。將管線設(shè)計(jì)內(nèi)容特別是管線資源設(shè)計(jì)信息進(jìn)行模板化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，嵌入手持終端以及系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化錄入，數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)算，完成系統(tǒng)功能。（2）差分GPS定位技術(shù)。差分GPS通過(guò)搭建具備精確三維坐標(biāo)的差分GPS基準(zhǔn)臺(tái)，求得偽距修正量或位置修正量，再將這個(gè)修正量實(shí)時(shí)或事后發(fā)送給用戶(hù)，對(duì)用戶(hù)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，可以提高管線資源的GPS定位精度，提高管線網(wǎng)絡(luò)與GIS結(jié)合的呈現(xiàn)效果以及設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。（3）一體化智能終端。一體化智能終端開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)基于方便設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場(chǎng)勘查錄入的思路，可以標(biāo)準(zhǔn)化勘察內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程錄入系統(tǒng)平臺(tái)自動(dòng)定位成圖等，減少重復(fù)繪圖等工作量。實(shí)現(xiàn)功能可包括：作為GPS位置信息采集終端、作為現(xiàn)場(chǎng)勘察設(shè)計(jì)內(nèi)容的錄入終端（具備拍照功能）、作為便攜式的設(shè)計(jì)平臺(tái)系統(tǒng)客戶(hù)端。

五、結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目閉環(huán)管理、設(shè)計(jì)生產(chǎn)和管理手段信息化、設(shè)計(jì)成果功能最大化等需求，結(jié)合管線資源的空間特性，內(nèi)置設(shè)計(jì)生產(chǎn)管理流程以及設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模板、工程量和材料表數(shù)據(jù)庫(kù)、概預(yù)算條目數(shù)據(jù)庫(kù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容和邏輯算法，應(yīng)用差分GPS、手持智能終端等技術(shù)，開(kāi)發(fā)一種基于GIS的通信管線設(shè)計(jì)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)管線設(shè)計(jì)工作的信息化、集中化管理，符合通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步需求，可以加強(qiáng)設(shè)計(jì)服務(wù)能力，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。