地理信息系统在有线电视网络中的应用研究

地理信息系统简称GIS（Geographic Information System）。地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，常称为空间信息。GIS可定义为：用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。从GIS系统应用角度，GIS可进一步定义为：GIS由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。

20世纪90年代以来，我国的有线电视事业取得了长足发展。从300MHz系统、450MHz系统、550MHz系统，直到现在占主流的HFC光纤电缆混合网，有线电视信号的传输已十分成熟，形成了集图像、语音、数据为一体的宽带综合业务网，可为广大用户提供各种信息服务。

随着网络规模的扩展，用户数量的增加，网络管理已显得相对滞后。利用传统方式管理有线电视网络难度越来越大，远不能满足目前的应用和今后发展的需要，迫切需要一种大容量、开放的、可视化的管理系统，为有线电视提供完善的管理和辅助决策。地理信息系统的出现和发展正是适应了这种要求，较为普遍地应用在有线电视网络资源管理建设的实践中。 2 网络资源组成

有线电视网络资源由两部分组成，即物理资源与逻辑资源。物理资源是指光缆网、电缆网等基础设施设备，它由一个个物理对象构成。而逻辑资源则是在物理对象上建立的A平台、B平台、传输平台等专业网络，有线电视网络的逻辑资源由一条条路由与通道构成。

物理资源表现为这些物理对象的身份属性、空间属性、状态属性。身份属性由编码、设备名称、型号等构成，它使得每个物理对象具有身份可识别性；空间属性主要描述物理对象的地理坐标位置，能够实现位置管理、点设备间距离管理、线设备的长度管理等；物理对象在有线电视网络公司内部被各部门操作时表现为不同的状态，其体现为网络对象的规划、设计、建设、运营、维护的整个生命周期。

逻辑资源表现为这些路由与通道的关系属性、业务属性。关系属性描述设备间的连接关系，以及设备端口（包括物理端口与逻辑端口）间的连接关系。业务属性则表示某路由与通道是否被占用，以及被哪类业务、被谁所占用。

除了有线电视网络的物理资源与逻辑资源外，有线电视网络公司还拥有管线资源，包括：管道资源和线杆资源、地理资源等资源需要管理。以上4种资源的分层结构图见图1。

基于GIS技术的有线电视网络资源管理系统就是采用计算机手段，按照有线电视网络资源的多重属性来组织网络资源数据库，同时通过对网络资源数据库的操作，实现有线电视网络资源规划、资源调度，以及为其他外部系统提供可视化技术服务。

3 GIS技术在天津有线电视网络资源管理中的应用

3．1开发有线电视GIS的重要性

天津是北方重要的金融，商贸、港口城市，2005年，公司通过网络整合，实现了一城一网、做到统一规划、统一经营、统一管理，统一建设，目前天津广电拥有近210万有线电视用户。天津建设GIS系统的初衷是为了满足网络运营对信息化的需要，提供更科学、高效的管理方式，提高企业竞争力。

目前，该系统管理着天津市内六区的有线电视网，包括光缆环网，光缆干线网、管线网、各级机房、光节点，已导入天津市区外环线以内的1：2000比例尺数字化地图539幅，系统已经初现规模，能够为网络规划、设计．建设、运维等职能部门提供科学的工作手段，同时还能为各级领导层提供决策数据。

3．2 系统实现的主要功能

（1）系统管理：包含权限管理、日志管理、备份管理、数据字典维护、系统指标维护等。

（2）管线资源管理：提供新增电杆及辅助设施设备的工具，并可进行属性与图形的编辑。提供新增检修井和管道的图形与属性编辑、检修井展开图编辑、管道截面图编辑、子管穿缆情况管理等。

（3）光缆资源管理：提供光缆拓扑分析、光缆网络分析形成设备列表、设备树；提供光链路分析、光纤使用情况分析等。

（4）机房设备管理：支持机柜、机框、端口的管理与维护，同时支持端口物理路由的管理。

（5）数据查询统计管理：包含最短路由查询、光纤路由查询、管道最短路由查询、指定半径查询、多边形区域统计等。

（6）基础地图维护：包括地图导入、地图导出、地图显示控制、地图编辑、影像文件导入、地名数据库管理等功能。其中地图导入功能支持目前主流的CAD等数据格式；地图显示采用分级显示方式对不同比例尺图进行分级显示；地图编辑功能提供地图编辑工具，可以编辑基础地图。

3．3 GIS在天津有线电视网络管理中的应用

（1）GIS在有线电视网络规划设计中的应用

传统的网络规划需要大量的实地勘察工作，即使这样在实际工作中也还是有许多困难．诸如有些地方的架空线路复杂，管网线路难以弄清来龙去脉，仅仅靠几本竣工资料很难做到对资源的全盘考虑，经常出现不合理建设。GIS的建立在很大程度上解决了此类问题，准确的GIS信息系统可以为规划设计人员提供详尽的网络分布状况以及网络资源状况，为精确，合理的规划设计提供了依据。

（2）GIS在有线电视网络资源管理中的应用

光网络资源的管理。查询网络资源的基本属性，可以对每芯光纤的路由、熔接色谱进行有效的管理，可以查看光缆上至机房，下至光节点的各级光纤熔接表并可在地图上动态显示相关路由信息。

管网资源的管理。建立管道杆路网络，提供管井关系建立，直观的管道截面图、管孔图、子管的选择及管道穿缆电杆挂缆情况。

设备器件的管理。有线电视系统中有大量的有源和无源设备器件，这些设备器件构成了庞大的数据库系统，根据选定的范围与各种自定义条件可以统计网络设备的数量及使用情况。

3．4有线电视GIS的分步实施

有线电视GIS系统具有强大的空间分析能力，建设有一定难度，因此不可能一蹴而就，必须分阶段逐步实施和完善。

（1）对现有的数据进行详细的录入采集，完善现有的功能。

（2）进行资源整合，为其它系统提供接口。

（3）建成社会型的GIS系统，融合各类社会资源，使有线电视网真正发展成公众信息平台。用户可根据自己的权限，在有线电视网内或通过Internet访问GIS系统，获取自己所需的资料。

4 结束语

地理信息系统（GIS）是新近发展起来的一种技术系统，它的应用范围涉及工业、农业、交通运输、环保、国防、公安等诸多领域，它将电子图形和属性数据完整结合，并利用数据库进行管理，因此具有传统管理方式无可比拟的优势，GIS在有线电视领域的应用将会有效解决网络规划、管理和运营中的诸多难题，进一步提高有线电视网络管理水平，加快广播电视事业的发展。

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