某單位通信資源可視化管理信息系統構建研究

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際出發，針對通信資源所在位置對通信管理的重要性，以地理信息系統（GIS）技術和計算機圖形顯示技術為基礎，結合基地通信資源管理的未來發展需要，對基于物理拓撲的通信資源可視化管理系統進行針對性的研究，提供了系統的設計思想，設計方法、系統的組成以及資源可視化管理系統的用戶界面。

關鍵詞：地理信息系統（GIS） 資源信息系統（RIS） 計算機圖形

一、概述

通信資源的信息化管理是進行通信綜合管理信息系統（CIMIS）開發中的一個重要組成部分，并在基地通信網絡信息化系統建設中起著重要作用，但正在建設的CIMIS系統，對通信資源的管理是有限的，它只能實現資源信息的列表顯示與統計，無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有網絡上的機房、設施、設備、管道、光纜等，每一項內容都與空間地理位置有著緊密的聯系，因此，建立基于空間物理拓撲結構的可視化通信資源管理信息系統，不僅僅是MIS系統的簡單圖形上的顯示，而是利用地理信息系統（GIS）技術，信息化各單位的空間地理環境，建立空間地理信息數據庫，將通信資源以實際的圖像、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、系統組成

通信資源可視化管理信息系統主要由三部分組成：

1.地理信息系統（GIS）

2.資源信息系統（RIS）

3.和軟硬件平臺（SHP）

首先，地理信息系統是實現通信網絡可視化管理信息系統的基礎，也是實現數字基地和數字總裝的基礎，它包括所屬基地、研究所、院校和部隊的地理位置坐標，詳細的場區布局、樓房、工房、發射塔架和水塘、河流、樹木、草地、道路等自然環境。通過應用GIS技術可以將上述信息以地圖和空間數據庫方式加工管理，為通信資源以及其他管理信息提供圖形平臺。其次，管理信息系統是隨著計算機網絡技術發展起來的，它包含了辦公自動化系統的功能。在實現管理信息系統時，普遍采用客戶/服務器（C/S）和瀏覽器/服務器（B/S）方式，將大量的文件、資料和數據以數據庫的方式存放在文檔數據庫服務器中，客戶通過客戶機軟件，通過列表的形式進行信息的查詢、顯示與處理。數據庫需要專門的人員進行跟更新和管理。第三，軟件與硬件是資源可視化系統的平臺，它包括主機系統和網絡系統的軟件與硬件。

三、地理信息系統

（一）設計目標

地理信息系統是以GlS為核心的數字化成圖系統，在設計上需要達到以下目標：

（1）以GlS為核心，在系統的開發過程中充分考慮GlS對數據的要求，解決當前成圖系統數據進入GlS所存在的問題。

（2）兼顧制圖與GlS的雙重需求。在滿足GlS需要的同時，考慮制圖對于數據表達的要求，其核心是實體的符號化表達。

（3）開放性設計，多源數據集成。要求數字化成圖系統具有較大的靈活性和可定制性，對現行的Ark/Info、Mapinfo和CAD成圖，進行直接轉換?？啥ㄖ菩缘膬热輵▽嶓w代碼、實體屬性、實體分層等。

（4）對空間數據庫的支持?；诖笮完P系型數據庫（如Oracle、SQL Sever等）的空間數據庫技術在GlS工程建設中得到了廣泛的支持，可直接基于空間數據庫進行數據的存儲、管理、維護與更新。

（5）操作簡便，符合作業人員的習慣。面向GlS進行數字化成圖系統，雖然會增加信息處理的工作量。但以GlS為核心的數字化成圖系統可以為日后的管理提供高效簡便的操作方式。

（6）標準化，規范化和網絡化。

（二）地形數據編碼的設計

地形數據編碼是在GlS中唯一標識某一地物的關鍵字?；A地形數據編碼的設計也是在GlS中進行制圖的需要，也是實現基礎空間信息共享的基礎?；A地形數據的編碼是開發以GlS為核心的數字化成圖系統的基礎。在進行基礎地形數據編碼設計時，必須遵循以下原則：（1）遵從國家和行業標準。（2）方便應用。用戶可根據不同的需求，分層和按專題要素提取基礎地形要素信息，隨意定制專題顯示及輸出。（3）系統實現便利。在實際進行設計時，可在《國家基礎地形要素編碼》的基礎上加以擴充，以滿足系統的實際需要。

（三）系統的功能設計

在功能設計上，以GlS為核心的數字化成圖系統必須兼顧制圖與GlS的雙重需求。按其工作流程，可將其劃分為以下幾個模塊：

（1）數據輸入模塊。在此模塊中，應支持目前常見的幾種數據采集手段。包括：野外數字化測圖（測繪）、掃描圖矢量化、其他格式的電子數據（GlS數據和CAD數據）轉入。在數據輸入模塊中，還需支持空間數據庫作為其數據源。

（2）編輯模塊。這是以GlS為核心的數字化成圖系統的核心模塊。在編輯模塊中，所有GlS實體的創建過程都必須是由系統完全封裝而且是自動完成的。

（3）查詢、統計與分析?；诂F有系統，可以直接完成查詢、統計與分析功能。

（4）輸出模塊。包括幾個方面的內容：制圖輸出、報表輸出、其他格式的GlS數據輸出、數據直接存入空間數據庫。

四、資源信息系統（RIS）

（一）建立通信網絡基本要素

建立基于地理信息系統的通信網絡基本要素，包括：（1）網絡的物理連接關系和連接方式，光纜、電纜、無線方式（衛星、微波、短波、集群等），實際長度、地區跨度，建設年代、使用狀況；（2）光電纜的敷設方式，管道、直埋、架空等，管道的物理結構、形狀、管井位置、管井形狀、管空占有情況；直埋深度、土質狀況；架空桿路的位置、形狀、材料和使用情況。（3）通信機房的設置，機房的物理位置，機房面積、機房溫濕度、設備的種類、設備的擺放位置。（4）通信設備的基本情況，已在用設備為主，信息包括設備的型號、端口類型、端口標準、使用情況。（5）基本文件和資料，工程的可行性報告、請示、報告、批復、任務書、初步設計、施工圖設計和竣工資料。endprint

上述信息應在同一圖形界面內完成，分為不同的模塊和層，如：方案為第2層，初步設計圖為第3層，施工圖為第4層，竣工圖為第5層，技改和新增內容為第6層，通常網絡管理的顯示為第5、6層，層的不同，顏色的不同，為網絡的管理者提供直觀的顯示、方便檢索和統計；更改與填充由獲得授權的各專業和各部門人員完成，系統管理人員確認后，直接進入相關數據庫。

（二）融合ClMIS的數據庫

可視化系統將融合現在開發的裝備通信綜合管理信息系統（ClMIS），把裝備信息管理系統中的數據庫與地理信息系統相結合，裝備數據庫作為地理信息系統的一種資源庫，由資源可視化系統的圖形化界面顯示輸出相關的數據、文件顯示和統計信息。

五、軟件與硬件平臺（SHP）

資源可視化系統所涉及的GIS是一項專業性很強的專門技術，雖然目前具備許多商用的開發平臺和軟件產品，但從承擔的任務性質和地位出發，必須建立一個實用、簡單、高效、安全、便于維護、易于升級的專用軟件平臺，采用JAVA語言，獨立于計算機操作系統的軟件平臺?？梢暬到y的硬件平臺包括計算機硬件平臺和通信網絡平臺，計算機平臺由多個相對獨立單位的GIS數據庫、MlS數據庫、應用服務器和Web服務器組成；通信網絡以獨立的lP網絡構成。

（一）客戶端顯示界面

資源可視化系統支持客戶端的軟件平臺為單一的瀏覽器，使客戶端系統要求最低?？蛻舾鶕P心的基地或單位，直接點擊基地圖標，可打開基地的數字化地圖，客戶根據需要，可對地圖進行任意縮放，實現精確的定位，客戶進一步可對重要樓和機房進一步查詢，對機房設備的布局進行圖上查詢等。

（二）客戶對信息的查詢

對于通信資源的查詢，是可視化系統的最基本的功能。對于管道信息，除可對管道路由進行顯示查詢外，還可對管道的鋪設方式、管道結構給出圖像資料。對于通信設備同樣可以獲得圖像資料和三維顯示。同時可以實時顯示出通信設備的技術資料和詳細的技術指標。只要將鼠標放在設備的標志上，信息窗會自動顯示出來。并由客戶通過抻拉信息窗或滾動條，來閱讀設備的技術資料；更加詳盡的內容，還可通過進一步的超文本連接完成，并可通過數據庫信息進行查詢、統計和分析。

六、結論

通過上述研究和實例可以得出以下結論。通信資源的管理信息化和可視化是未來通信網絡管理的發展方向，可視化是更高層次，它不僅可以對通信網絡的資源管理有重要意義，同時對其他專業和業務的可視化應用起到推動作用，也為其他專業和業務的可視化提供了基礎平臺。在完成了通信資源管理的基礎上，進一步完成通信網絡實時管理信息的圖形和圖像化的處理工作，就實現了基于空間物理拓撲的總裝通信網絡可視化管理信息系統的基本工作，從而做到真正意義上的通信網絡自動化管理。endprint