某單位通信資源可視化管理信息系統(tǒng)構(gòu)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(fā)，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(tǒng)（GIS）技術(shù)和計算機圖形顯示技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合基地通信資源管理的未來發(fā)展需要，對基于物理拓撲的通信資源可視化管理系統(tǒng)進行針對性的研究，提供了系統(tǒng)的設(shè)計思想，設(shè)計方法、系統(tǒng)的組成以及資源可視化管理系統(tǒng)的用戶界面。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS） 資源信息系統(tǒng)（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(tǒng)（CIMIS）開發(fā)中的一個重要組成部分，并在基地通信網(wǎng)絡(luò)信息化系統(tǒng)建設(shè)中起著重要作用，但正在建設(shè)的CIMIS系統(tǒng)，對通信資源的管理是有限的，它只能實現(xiàn)資源信息的列表顯示與統(tǒng)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(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的機房、設(shè)施、設(shè)備、管道、光纜等，每一項內(nèi)容都與空間地理位置有著緊密的聯(lián)系，因此，建立基于空間物理拓撲結(jié)構(gòu)的可視化通信資源管理信息系統(tǒng)，不僅僅是MIS系統(tǒng)的簡單圖形上的顯示，而是利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，信息化各單位的空間地理環(huán)境，建立空間地理信息數(shù)據(jù)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(tǒng)組成

通信資源可視化管理信息系統(tǒng)主要由三部分組成：

1.地理信息系統(tǒng)（GIS）

2.資源信息系統(tǒng)（RIS）

3.和軟硬件平臺（SHP）

首先，地理信息系統(tǒng)是實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)可視化管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)數(shù)字基地和數(shù)字總裝的基礎(chǔ)，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(qū)布局、樓房、工房、發(fā)射塔架和水塘、河流、樹木、草地、道路等自然環(huán)境。通過應(yīng)用GIS技術(shù)可以將上述信息以地圖和空間數(shù)據(jù)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(tǒng)是隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的，它包含了辦公自動化系統(tǒng)的功能。在實現(xiàn)管理信息系統(tǒng)時，普遍采用客戶/服務(wù)器（C/S）和瀏覽器/服務(wù)器（B/S）方式，將大量的文件、資料和數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的方式存放在文檔數(shù)據(jù)庫服務(wù)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(shù)據(jù)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(tǒng)的平臺，它包括主機系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件與硬件。

三、地理信息系統(tǒng)

（一）設(shè)計目標

地理信息系統(tǒng)是以GlS為核心的數(shù)字化成圖系統(tǒng)，在設(shè)計上需要達到以下目標：

（1）以GlS為核心，在系統(tǒng)的開發(fā)過程中充分考慮GlS對數(shù)據(jù)的要求，解決當前成圖系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)表達的要求，其核心是實體的符號化表達。

（3）開放性設(shè)計，多源數(shù)據(jù)集成。要求數(shù)字化成圖系統(tǒng)具有較大的靈活性和可定制性，對現(xiàn)行的Ark/Info、Mapinfo和CAD成圖，進行直接轉(zhuǎn)換?？啥ㄖ菩缘膬?nèi)容應(yīng)包括實體代碼、實體屬性、實體分層等。

（4）對空間數(shù)據(jù)庫的支持。基于大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（如Oracle、SQL Sever等）的空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)在GlS工程建設(shè)中得到了廣泛的支持，可直接基于空間數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的存儲、管理、維護與更新。

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

（6）標準化，規(guī)范化和網(wǎng)絡(luò)化。

（二）地形數(shù)據(jù)編碼的設(shè)計

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

（三）系統(tǒng)的功能設(shè)計

在功能設(shè)計上，以GlS為核心的數(shù)字化成圖系統(tǒng)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(shù)據(jù)輸入模塊。在此模塊中，應(yīng)支持目前常見的幾種數(shù)據(jù)采集手段。包括：野外數(shù)字化測圖（測繪）、掃描圖矢量化、其他格式的電子數(shù)據(jù)（GlS數(shù)據(jù)和CAD數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)入。在數(shù)據(jù)輸入模塊中，還需支持空間數(shù)據(jù)庫作為其數(shù)據(jù)源。

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

（3）查詢、統(tǒng)計與分析。基于現(xiàn)有系統(tǒng)，可以直接完成查詢、統(tǒng)計與分析功能。

（4）輸出模塊。包括幾個方面的內(nèi)容：制圖輸出、報表輸出、其他格式的GlS數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)直接存入空間數(shù)據(jù)庫。

四、資源信息系統(tǒng)（RIS）

（一）建立通信網(wǎng)絡(luò)基本要素

建立基于地理信息系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)基本要素，包括：（1）網(wǎng)絡(luò)的物理連接關(guān)系和連接方式，光纜、電纜、無線方式（衛(wèi)星、微波、短波、集群等），實際長度、地區(qū)跨度，建設(shè)年代、使用狀況；（2）光電纜的敷設(shè)方式，管道、直埋、架空等，管道的物理結(jié)構(gòu)、形狀、管井位置、管井形狀、管空占有情況；直埋深度、土質(zhì)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(shè)置，機房的物理位置，機房面積、機房溫濕度、設(shè)備的種類、設(shè)備的擺放位置。（4）通信設(shè)備的基本情況，已在用設(shè)備為主，信息包括設(shè)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(fù)、任務(wù)書、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計和竣工資料。endprint

上述信息應(yīng)在同一圖形界面內(nèi)完成，分為不同的模塊和層，如：方案為第2層，初步設(shè)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(nèi)容為第6層，通常網(wǎng)絡(luò)管理的顯示為第5、6層，層的不同，顏色的不同，為網(wǎng)絡(luò)的管理者提供直觀的顯示、方便檢索和統(tǒng)計；更改與填充由獲得授權(quán)的各專業(yè)和各部門人員完成，系統(tǒng)管理人員確認后，直接進入相關(guān)數(shù)據(jù)庫。

（二）融合ClMIS的數(shù)據(jù)庫

可視化系統(tǒng)將融合現(xiàn)在開發(fā)的裝備通信綜合管理信息系統(tǒng)（ClMIS），把裝備信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，裝備數(shù)據(jù)庫作為地理信息系統(tǒng)的一種資源庫，由資源可視化系統(tǒng)的圖形化界面顯示輸出相關(guān)的數(shù)據(jù)、文件顯示和統(tǒng)計信息。

五、軟件與硬件平臺（SHP）

資源可視化系統(tǒng)所涉及的GIS是一項專業(yè)性很強的專門技術(shù)，雖然目前具備許多商用的開發(fā)平臺和軟件產(chǎn)品，但從承擔(dān)的任務(wù)性質(zhì)和地位出發(fā)，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(tǒng)的軟件平臺?？梢暬到y(tǒng)的硬件平臺包括計算機硬件平臺和通信網(wǎng)絡(luò)平臺，計算機平臺由多個相對獨立單位的GIS數(shù)據(jù)庫、MlS數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器和Web服務(wù)器組成；通信網(wǎng)絡(luò)以獨立的lP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。

（一）客戶端顯示界面

資源可視化系統(tǒng)支持客戶端的軟件平臺為單一的瀏覽器，使客戶端系統(tǒng)要求最低?？蛻舾鶕?jù)所關(guān)心的基地或單位，直接點擊基地圖標，可打開基地的數(shù)字化地圖，客戶根據(jù)需要，可對地圖進行任意縮放，實現(xiàn)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(shè)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(tǒng)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(shè)方式、管道結(jié)構(gòu)給出圖像資料。對于通信設(shè)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(shè)備的技術(shù)資料和詳細的技術(shù)指標。只要將鼠標放在設(shè)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(shè)備的技術(shù)資料；更加詳盡的內(nèi)容，還可通過進一步的超文本連接完成，并可通過數(shù)據(jù)庫信息進行查詢、統(tǒng)計和分析。

六、結(jié)論

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