王　盼

（國(guó)家新聞出版廣電總局　北京廣播電視維護(hù)中心，北京　　100035）

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LBS定位技術(shù)在廣播電視傳輸線(xiàn)路中的應(yīng)用

王盼

（國(guó)家新聞出版廣電總局北京廣播電視維護(hù)中心，北京100035）

摘要：LBS技術(shù)及其應(yīng)用關(guān)注信息的空間成分，使信息傳播更能凸顯實(shí)時(shí)實(shí)地的特點(diǎn)。本文簡(jiǎn)單介紹了LBS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，通過(guò)分析LBS定位技術(shù)在廣播電視傳輸線(xiàn)路中的應(yīng)用，提出了廣播業(yè)與LBS技術(shù)結(jié)合的一些趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：LBS定位技術(shù)；廣播電視；傳輸線(xiàn)路；地圖繪制

LBS在近幾年的發(fā)展中取得了很大進(jìn)步，雖然在20世紀(jì)90年代中就已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，并投入使用，但是技術(shù)的瓶頸和自身的局限性令其遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及今天的規(guī)模。隨著智能手機(jī)的發(fā)展，移動(dòng)端客戶(hù)量激增，在GIS基礎(chǔ)上的LBS技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越受到人們的青睞，在功能上、實(shí)用性上、用戶(hù)體驗(yàn)上都得到了飛速的發(fā)展。

科技服務(wù)于人類(lèi)，提升了人們的工作效率，改善了人們的生活質(zhì)量。同樣，在廣播電視有線(xiàn)傳輸中也將發(fā)揮不可替代的作用，電子地圖的廣泛應(yīng)用，LBS定位和搜索功能的普及，也為原本需要人工完成的手工制圖、數(shù)據(jù)采集、故障定位等應(yīng)用添加了新的活力。

一、有線(xiàn)傳輸?shù)膸追N形式

有線(xiàn)傳輸在很大程度上還是當(dāng)下遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹匾问剑瑹o(wú)線(xiàn)電的天波傳輸、衛(wèi)星的微波傳輸，很大程度上受到天氣的影響和制約；相比之下，有線(xiàn)傳輸在穩(wěn)定性方面表現(xiàn)尤為突出，可以通過(guò)有效的防范手段，將風(fēng)險(xiǎn)控制在有限范圍之內(nèi)。

二、有線(xiàn)傳輸中需要注意的兩個(gè)問(wèn)題

在有線(xiàn)傳輸中，不可避免的就是線(xiàn)路的維護(hù)：電力、通信、水利等，這是所有有線(xiàn)傳輸介質(zhì)都無(wú)法回避的問(wèn)題。線(xiàn)路的維護(hù)中，需要處理兩個(gè)問(wèn)題：第一，地圖，無(wú)論是手繪、紙質(zhì)地圖，還是電子地圖，都需要有一個(gè)宏觀(guān)的表示線(xiàn)路的環(huán)境；第二，定位，現(xiàn)有的定位需求基本上指的是二位空間中的距離。所以，在有線(xiàn)傳輸介質(zhì)的維護(hù)中，只要解決了以上兩個(gè)問(wèn)題，就可以讓線(xiàn)路維護(hù)工作達(dá)到理想效果。

三、地理信息系統(tǒng)的概述

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem或Geo-Information system，GIS）稱(chēng)為“地理學(xué)信息系統(tǒng)”，是空間信息系統(tǒng)的一種特定形式。需要在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)的支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、運(yùn)算、分析、管理、描述、顯示的技術(shù)系統(tǒng)。

四、LBS的發(fā)展和應(yīng)用

地理信息是LBS的基礎(chǔ)。地理位置中的經(jīng)緯度坐標(biāo)只能在地理信息中代表為某個(gè)地點(diǎn)、標(biāo)志或方位，對(duì)于用戶(hù)理解和認(rèn)識(shí)周邊信息有一定的局限；在通過(guò)系統(tǒng)獲取到位置之后，了解了所處的地理環(huán)境，通過(guò)查詢(xún)和分析環(huán)境信息，為用戶(hù)的活動(dòng)提供信息支持與服務(wù)體驗(yàn)。

LBS（基于位置的服務(wù)）是通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)電通訊網(wǎng)絡(luò)或外部定位方式獲取移動(dòng)終端用戶(hù)的位置信息：地理或大地坐標(biāo)等信息；在地理信息系統(tǒng)的支持下，為用戶(hù)提供地理位置定位和搜索等服務(wù)。

五、數(shù)據(jù)的采集

我們可以通過(guò)測(cè)繪，將我們線(xiàn)路中的事件點(diǎn)完整地體現(xiàn)在地圖中，以光纜為例：線(xiàn)路的走向、桿位或井位的位置，接口位置，轉(zhuǎn)向的位置，這些信息可以將線(xiàn)路的信息完整地展現(xiàn)在地圖中，即地圖信息的輸出；同時(shí)，信息的傳遞是雙向的，需要互聯(lián)互通；地圖系統(tǒng)需要你輸入什么信息呢？告知地圖你的位置，經(jīng)緯度或者方位信息等，通過(guò)系統(tǒng)查詢(xún)分析給與你想要的周邊位置的信息。例如，光纜故障點(diǎn)位置的定位，通過(guò)系統(tǒng)的分析，將只有經(jīng)緯度的信息，轉(zhuǎn)換成可供用戶(hù)參考的具體信息。

通常信息的輸入都有特定的工具，光纜維護(hù)有OTDR（光時(shí)域反射儀），饋線(xiàn)故障點(diǎn)測(cè)試有網(wǎng)絡(luò)分析儀，可以準(zhǔn)確測(cè)定故障點(diǎn)的測(cè)試距離。接下來(lái)就需要將測(cè)得的位置輸入到系統(tǒng)中，得出故障點(diǎn)的地理位置的信息，并通過(guò)LBS反映出巡查人員所在的位置和系統(tǒng)分析的預(yù)測(cè)位置的距離，指導(dǎo)巡查人員能夠準(zhǔn)確到達(dá)故障位置。

六、采集中分兩個(gè)難點(diǎn)

第一，由于線(xiàn)路的屬性是基于三維空間的信息，而GIS目前只能體現(xiàn)在二維空間中。例如，線(xiàn)路需要跨過(guò)山丘，或者地下井位的水平位置差等因素，使線(xiàn)路信息不能完整的體現(xiàn)在GIS系統(tǒng)中，造成系統(tǒng)計(jì)算出的位置和實(shí)際位置有偏差。

第二，另一個(gè)難點(diǎn)是線(xiàn)路的盤(pán)余。盤(pán)余原本是為了節(jié)省搶修的成本，在線(xiàn)路建設(shè)過(guò)程中，每個(gè)敷設(shè)點(diǎn)位增加的余量。避免在搶修中，由于線(xiàn)路的長(zhǎng)度不夠，再次進(jìn)行新線(xiàn)路的敷設(shè)工作。但在實(shí)際工作中，盤(pán)余量的大小是一個(gè)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)和校驗(yàn)的數(shù)據(jù)。因施工單位或工作環(huán)境而定，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)，造成了線(xiàn)路的實(shí)際長(zhǎng)度和GIS系統(tǒng)中測(cè)試的二位距離有著很大的出入。

針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，可以采取全站儀測(cè)試的方法，測(cè)量出線(xiàn)路兩點(diǎn)的水平位差，在視野良好的環(huán)境中可以直接測(cè)得兩點(diǎn)的水平距離，在這里不再贅述。

第二個(gè)問(wèn)題是現(xiàn)有條件下，最難解決的，需要涉及的企業(yè)或行業(yè)頒布一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)強(qiáng)制和通用的形式，完成線(xiàn)路盤(pán)余的統(tǒng)一規(guī)定。例如，規(guī)定線(xiàn)路通常情況的盤(pán)余為10m，在環(huán)境復(fù)雜、隱患問(wèn)題突出的位置盤(pán)余為20m。通過(guò)規(guī)范明確在何種情況下是環(huán)境復(fù)雜的情況，用于直觀(guān)地提示環(huán)境情況。在不能直接辨認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)情況時(shí)，可通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)字、符號(hào)、顏色標(biāo)識(shí)表示線(xiàn)路盤(pán)余信息，以便于維護(hù)人員在采集信息時(shí)，能夠直觀(guān)完成信息的錄入，避免因?yàn)楹藢?shí)信息造成人員和時(shí)間成本的浪費(fèi)。

七、地圖的基礎(chǔ)繪制方法

（一）地圖的繪制

地圖的繪制是使用繪圖語(yǔ)句編輯出來(lái)的。地圖的底層繪制使用的是繪圖函數(shù)，在.NET里，就是用Graphics類(lèi)的方法，在窗口中繪制點(diǎn)、線(xiàn)、面、標(biāo)準(zhǔn)、柵格等組合起來(lái)，就是一張地圖。

（二）圖形的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

.NET提供了大量的繪圖方法，基本上提供的都是Graphics類(lèi)的函數(shù)形式，包括各類(lèi)幾何形狀、圖像、文字的繪制，運(yùn)用這些方法可以繪制出多種圖形。當(dāng)圖形繪制出來(lái)后，需要將圖形位置點(diǎn)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)接收的坐標(biāo)信息；相反，當(dāng)?shù)玫降牡貓D元素是地理坐標(biāo)（經(jīng)緯度）時(shí)，又如何轉(zhuǎn)換成圖形中的各個(gè)元素，并將圖形畫(huà)在地圖上的什么位置呢？這就需要涉及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，需要調(diào)用經(jīng)緯度和屏幕坐標(biāo)之間相互轉(zhuǎn)換的函數(shù)。

第一，經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成屏幕坐標(biāo)的函數(shù)。

///〈summary〉

///經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)

///〈/summary〉

///〈paramname=”xy”〉經(jīng)緯度〈/param〉

///〈returns〉屏幕坐標(biāo)〈/returns〉

publicPointWorldToScreen（PointFxy）

第二，根據(jù)屏幕上點(diǎn)的位置轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度時(shí)，需要調(diào)用屏幕坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成經(jīng)緯度坐標(biāo)的函數(shù)。

///〈summary〉

///屏幕坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度

///〈/summary〉

///〈paramname=”xy”〉屏幕坐標(biāo)〈/param〉

///〈returns〉經(jīng)緯度〈/returns〉

publicPointFScreenToWorld（Pointxy）

有了這兩個(gè)函數(shù)，就可以完成經(jīng)緯度表示的地理坐標(biāo)和屏幕坐標(biāo)之間的相互切換，然后在屏幕上繪圖了。

（三）地圖的繪圖

有了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換類(lèi)Coordinator，就可以用經(jīng)緯度數(shù)據(jù)來(lái)繪圖了，當(dāng)?shù)玫搅私?jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)，就可以將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)，然后用Graphics的方法來(lái)畫(huà)出來(lái)了，Graphics對(duì)象可以從一個(gè)Image對(duì)象創(chuàng)建，也可以從一個(gè)控件的Paint事件中取得。總之，有了坐標(biāo)，就可以通過(guò)多種方式繪制地圖。

.NET的繪圖是對(duì)GDI+的封裝，包括了對(duì)點(diǎn)、線(xiàn)、面等各種圖形元素的封裝，圖形圖像的繪制、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，功能十分強(qiáng)大，利用它可以繪出滿(mǎn)足各種需求的圖形。

（四）LBS定位功能

SDK即軟件開(kāi)發(fā)工具包，其定位提供了不依賴(lài)于地圖定位的定位功能，可以在無(wú)地圖顯示的場(chǎng)景中便捷地為線(xiàn)路維護(hù)添加定位功能。SDK定位可以提供單次定位、連續(xù)定位、逆地理信息、地理圍欄等多重功能。

通過(guò)把線(xiàn)路中的信息繪制在地圖中，可以為我們?cè)诰€(xiàn)路維護(hù)中提供有力的技術(shù)支持。原本只能進(jìn)行直觀(guān)顯示的電子地圖，伴隨著LBS定位技術(shù)的發(fā)展，把實(shí)時(shí)定位和搜索功能應(yīng)用到了我們的實(shí)際工作中，將信息實(shí)時(shí)更新、反饋，大大提升了工作效率，推動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展。

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中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8883（2016）10-0362-02

作者簡(jiǎn)介：王盼（1985—），男，北京人，本科，工程師，就職于國(guó)家新聞出版廣電總局北京廣播電視維護(hù)中心，研究方向：廣電系統(tǒng)節(jié)目傳輸和調(diào)度。