GIS技術(shù)在通信光纜建設(shè)與維護中的應用

李泰賢

（廣西壯族自治區(qū)信息中心，廣西 南寧 530000）

0 引 言

21世紀以來，我國科學技術(shù)發(fā)展迅速，其中GIS技術(shù)就是一種新興的現(xiàn)代化信息技術(shù)，廣泛應用于地質(zhì)勘測、建筑工程和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。GIS技術(shù)科技含量高，中文名稱為地理信息系統(tǒng)，在工程領(lǐng)域中能夠采取工程周邊的地理空間信息進行綜合處理，從而為工程建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

我國一直大力推進電子政務建設(shè)，以廣西為例，經(jīng)過近20年的建設(shè)與發(fā)展，廣西電子政務南寧城域基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)已成為支撐自治區(qū)黨委和自治區(qū)人民政府電子政務內(nèi)網(wǎng)（涉密）、廣西電子政務外網(wǎng)及政務部門業(yè)務專網(wǎng)的信息傳輸平臺。它覆蓋市區(qū)面積500 km2，地下通信管道260 km，通信光纜590 km，接入政務部門270多個，成為自治區(qū)電子政務網(wǎng)絡(luò)重要基礎(chǔ)通信設(shè)施，在開展業(yè)務應用、服務經(jīng)濟社會發(fā)展方面發(fā)揮了極其重要的作用。光纜在使用過程中一旦發(fā)生故障，將嚴重影響電子政務的正常通信。為了實現(xiàn)對通信光纖工程的快速建設(shè)，縮短工程建設(shè)周期，保障光纖的使用安全，以便及時檢修光纖，有必要將通信光纖工程與GIS技術(shù)結(jié)合，建設(shè)一套基于GIS技術(shù)的通信基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)，利用先進的GIS技術(shù)提高光纖工程的建設(shè)與維護水平。

1 GIS在通信光纜建設(shè)與維護中的工作原理

在通信光纜建設(shè)與維護中，基于GIS技術(shù)的通信基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)可對光纜路由周邊環(huán)境的地理空間數(shù)據(jù)進行采集、測量與統(tǒng)計。首先，系統(tǒng)會測量通信光纜工程在建設(shè)過程中的地理數(shù)據(jù)，如海拔、地標性建筑、等高線等數(shù)據(jù)；其次，系統(tǒng)可采集通信光纜的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，主要包括光纜的架設(shè)高度、預留長度、鏈路損耗、埋深及色散等；最后，系統(tǒng)能夠采集通信光纜在建設(shè)過程中存在的各種問題，以便為工程勘察工作提供必要的數(shù)據(jù)支持[1]。GIS在采集上述地理空間數(shù)據(jù)后，會利用相應的處理軟件處理這些數(shù)據(jù)，使這些數(shù)據(jù)能夠從平面形式轉(zhuǎn)化成三維形式的情境圖。這類似于設(shè)計房子時需要在設(shè)計圖紙上對其線條長度、形狀等利用線性或非線性形式進行展現(xiàn)。GIS會在地圖中使其在展現(xiàn)時具有逼真的立體感與空間感，從而便于工程人員觀察通信光纜所處的周邊環(huán)境。通常，GIS技術(shù)在通信光纜建設(shè)與維護中主要包括以下內(nèi)容：確定通信光纜在建設(shè)與維護過程中存在的問題及其所處位置；觀察和分析通信光纜所處的地理空間環(huán)境；根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進行科學決策；優(yōu)化工程組織中的設(shè)備與人員。

2 GIS在通信光纜建設(shè)與維護中的應用

2.1 在空間分析中的應用

GIS作為近些年來一種新興的技術(shù)手段，具有相對完善的數(shù)據(jù)庫。相比于傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)，GIS具有更加強大的應用優(yōu)勢。例如，通信光纜在建設(shè)與維護時出現(xiàn)故障時，故障的發(fā)生地點隨機，GIS技術(shù)可通過分析通信光纜及其所處空間地理環(huán)境之間的關(guān)系進行判定，從而確定通信光纜的故障發(fā)生位置，其他信息管理系統(tǒng)難以實現(xiàn)。在通信光纜建設(shè)與維護中，GIS技術(shù)不僅可對通信光纜的故障位置進行準確、快速確定，還能存儲通信光纜埋設(shè)地點周邊的地理空間信息，便于后續(xù)鋪設(shè)與檢修光纜。無論是哪種工程，都需要制定相應的施工方案，通信光纜工程同樣如此。在通信光纜的勘察、建設(shè)與維護等環(huán)節(jié)，需要制定最優(yōu)的方案。由于通信光纜工程在建設(shè)過程中有著諸多影響因素，如人為因素對光纜建設(shè)質(zhì)量的影響、通信光纜的架設(shè)或埋設(shè)距離過長、通信光纜建設(shè)成本過高等，都是典型的影響因素[2]。應用GIS技術(shù)，只需要采集足夠的空間地理信息，便可從各個方面綜合處理這些影響因素，篩選出最佳的建設(shè)、維護與搶修方案。

2.2 在故障判定中的應用

在通信光纜建設(shè)與維護中，GIS技術(shù)在故障判定中具有至關(guān)重要的作用，能夠迅速確定通信光纜的故障位置，為通信光纜的迅速搶修節(jié)約大量的寶貴時間。系統(tǒng)在測量通信光纜的故障點時，利用專業(yè)測量儀器檢測目標點與故障點間的距離，然后依據(jù)情境圖準確判斷通信光纜的故障點位置，同時能為搶修人員提供通信光纜故障位置的周邊地理環(huán)境，便于搶修人員根據(jù)實際情況采取對應的搶修措施。此外，這些數(shù)據(jù)會在數(shù)據(jù)庫中進行長期存儲，以便在后期光纜維護工作中提供相應的參考與依據(jù)。

2.3 在工作決策中的應用

GIS技術(shù)能夠為通信光纜建設(shè)與維護提供可靠的空間地理數(shù)據(jù)支持，便于工程人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)做出科學決策?；贕IS技術(shù)的通信基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)在應用過程中會不斷積累經(jīng)驗，能夠為通信光纜的建設(shè)與維護提供有效參考。比如，系統(tǒng)在應用過程中會判斷通信光纜的故障類型，幫助工程人員分析故障原因，然后將故障類型、故障原因、維修方法等經(jīng)驗進行量化處理，并按照具體的類別進行劃分。這樣當通信光纜在后續(xù)建設(shè)與維護出現(xiàn)同樣故障時，工程人員可迅速從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取這些經(jīng)驗進行解決，顯著提高了工作效率。

2.4 在組織配置中的應用

在通信光纜工程建設(shè)與維護中，GIS可應用于工程組織配置，應用價值主要體現(xiàn)在以下3個方面[3]。第一，GIS技術(shù)能夠?qū)νㄐ殴饫|工程的空間地理數(shù)據(jù)進行采集、存儲、統(tǒng)計與處理，使這些數(shù)據(jù)能夠得到有效的利用和配置；第二，系統(tǒng)中配置有功能強大的數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫中存儲著大量的空間地理數(shù)據(jù)，工程人員可通過設(shè)置檢索條件，從數(shù)據(jù)庫中檢索到所需的空間地理數(shù)據(jù)；第三，工程人員可利用系統(tǒng)統(tǒng)計和分析各類空間數(shù)據(jù)的使用情況，進而了解各類空間數(shù)據(jù)的使用頻率。使用頻率越高，說明其在工程中的應用越頻繁。因此，在通信光纜建設(shè)與維護中，必須要對該問題予以高度重視，而這需要相關(guān)單位打造一支具有較強計算機基礎(chǔ)、豐富光纜專業(yè)知識的專業(yè)化團隊。

3 GIS在通信光纜中的定位分析

在鋪設(shè)通信光纜時，必須將通信光纜鋪設(shè)到固定地點，而這需要準確定位通信光纜的鋪設(shè)地點。通過GIS技術(shù)，工程人員在鋪設(shè)通信光纜時，每間隔固定距離進行標志物設(shè)置，有助于確定通信光纜的鋪設(shè)位置。GIS系統(tǒng)會將標志物位置、標志物周邊的地理空間信息以及兩個標志物的距離等信息在數(shù)據(jù)庫中存儲，這樣當通信光纜發(fā)生故障時，可借助光時域反射儀進行測量，并將標志物作為測量地點，以精確測量標志物和故障點的距離，最后根據(jù)兩個標志物的距離確定通信光纜故障點所處的位置區(qū)間[4]。事實上，該方法類似于電子領(lǐng)域?qū)﹄娐饭收蠁栴}的判定與檢測，通過不斷縮小故障位置的區(qū)間范圍，最終確定故障點。

4 結(jié) 論

GIS技術(shù)作為一種新興的信息化技術(shù)手段，以計算機軟硬件為支持，能夠?qū)ξ锢硎澜缰械亩喾N地理空間數(shù)據(jù)進行采集、處理、存儲、統(tǒng)計與管理。將GIS技術(shù)應用于通信光纜建設(shè)與維護工作，不僅能夠有效縮短通信光纜的建設(shè)周期，提高建設(shè)質(zhì)量，還能為通信光纜的維護工作提供科學指導，從而使電子政務通信基礎(chǔ)設(shè)施的運維工作得到強有力的技術(shù)支撐。