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【摘要】电信网络中特别是管线网络(包括光缆、主干电缆、配线电缆等)，其设备与地理环境紧密地联系在一起，电信线路的建设、维护都离不开详细而完整的GIS系统。本文分析了GIS的主要用途及其优点以及电信行业的发展现状，阐述了通信行业引入GIS、建立通信网络地理信息系统的必要性，并简单阐述了系统的设计与数据的管理。
【关键词】资源管理；管线；GIS；模型
引言
地理信息系统(Geographical Information System, GIS)作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科，是对地球空间数据进行采集、存储、检索、分析、建模、显示和成图的计算机软硬件相结合的综合性技术系统。GIS在近几十年内取得了惊人的发展,并广泛应用于各个领域。GIS作为一门信息技术必然与通信领域发生联系，GIS在通信领域中的应用取得了不少成就：它可以为电信企业提供将地图和其他数据综合分析的能力，通过对空间数据进行分析，为电信网络的规划和施工、移动信号的覆盖区域、分析管理当前用户信息,甚至于预测新业务点提供最佳方案。通过GIS能很好地解决电信管理与地理空间有关的各种问题，满足当前和将来电信发展的需要[1]。
随着中国通信业务地飞速发展，通信网络资源的规模不断扩大，网络资源的维护管理任务也越来越困难，维护管理工作的要求也越来越高[2]。根据调查统计数据表明80% 以上的数据都具有地理属性，而构成通信网络资源的线路资源、设备资源、信息资源等所涉及到的数据和地理位置、图形信息的关系十分密切，而大部分的信息只是以工程图纸的方式记录信息，这种管理方式一方面对于资料信息的管理造成不便，一方面采用文本方式，不仅无法揭示设备间的地理关联关系，而且无法为用户提供图形化且方便直观的管理手段和图形分析决策辅助功能[3]。为了保障整个通信网络资源的正常运行，提高网络资源的维护管理水平并提升网络资源的利用率；需要建设一套高度智能化的、基于地理化、图形化管理方式的通信网络资源管理系统，实现整个网络资源的集中化、可视化管理，在及时保证资源数据的完备性、一致性、可靠性的基础上，为管理维护人员提供准确、快速的各种网络资料查询及多层次的综合数据的统计分析功能；通过系统提供的智能、灵活的资源调配算法和自动调度流程控制，全面实现资源的最大化利用和合理规划建设；并借助此系统的建设使通信资源的规划设计、工程建设和网络维护过程都处于严格、有效和规范化的管理与监控之下，为通信资源的设计、建设和维护提供准确直观的科学决策依据和灵活的辅助分析手段和方法，减少业务处理过程中的人为差错和疏漏，提高各部门的工作效率，提高网络资源的维护水平和管理质量[4]。
随着社会的进步和发展，对电信业务的需求越来越旺盛，电信事业得到突飞猛进的发展，通信网络也越来越庞大、复杂。随着城市建设的发展，电信业务量不断扩大，地下管线分布日益复杂，各种电信设施数据更加庞大。另一方面由于电信技术不断更新，设备和线路处于经常性的变动之中，以上数据大多存在于纸上,不便于查找、更新，更难以实时、准确地对所有电信设施的运行状态和生命周期进行跟踪管理。而设计、施工、运维、营业等部门时刻围绕管线资源、设备线路等业务数据资料开展业务，这就对信息的准确性、一致性要求很高，需要电信部门在本地网范围内实现图纸数据信息的共享[5]。
2.系统的建立
2.1系统总体设计
管线系统是对通信网络资源中的管道资源、杆路资源、光缆资源、电缆资源及局站、机房设备等空间资源的综合管理，对这些资源提供基于地图的综合查询、维护、配置管理、统计分析功能;系统提供管线设备物理路由图、逻辑拓扑图、各种展开图、端子图等生成与维护功能;提供管线资源之间的关联管理[4]。
管线系统是基于GIS平台构建的系统，平台、应用开发架构的正确选择对系统能否成功有着至关重要的作用。首先，对于系统平台的选择，要考虑电信的特定需求问题，需要建立的GIS系统必然是一种要求高性能、高稳定性、多用户不停机工作的关键性业务或生产系统，对GIS系统提出一定的要求，主要有以下要求：①支持企业级应用：海量空间数据管理、多层结构等。②系统的可伸缩性:技术不断发展，系统需求不断更新，要求系统要有可伸缩性和可扩展性。③安全性：包括自身的坚固性、具备完善的权限控制机制以保障系统不被有意或无意地破坏以及在并发响应和交互操作的环境下保障数据安全和一致性。④开放性:除支持多种硬件平台、操作系统、数据库以外，还要求能够将已有的各种格式的数据转换成目前可用的数据类型，及支持多种数据格式之间的相互转换。⑤规范的接口：能给周边系统提供规范的接口。
一方面，本系统的整个结构包括各交换、传输、管线、接入网等专业，实现了各专业系统的集成；另一方面，电信网络资源是跨本地网区域的业务实体，管理维护复杂。为适应电信资源管理系统建设上的持续性、分布上的跨区域性、全局管理上的统一性和局部管理上的差异性，本系统只能采用面向对象的建模分析技术、基于TCP/IP的网络结构和全面的企业组件技术来实现。此外，还应充分考虑电信管线资源数据量大以及GIS图层存取速度的问题，并且各地市都建立了VPN网络。因此，在地市采用集中管理模式，省局建立各地市的集中库，地市通过VPN专用网连通到省局，省局的集中库数据为其他周边系统所使用。
为了便于系统的集成和扩展，本系统采用主程序调用DLL方式。即一个主程序文件，调用DLL文件方式。
2.2系统设计原则与目标
系统设计应遵循以下原则：技术上，确保系统符合实用性、开放性、可扩展性、稳定性、可靠性、安全性、易用性、经济性等基本技术原则。内容上，在满足一般管理功能的要求下，全面扩展系统的内涵与外延，使之符合各网络的资源现状及发展前景、符合各地具体运维工作的基本流程、充分体现各地资源管理工作特色。系统建立的目标：1)“所见即所得”的据录入方式。2)层次化的对象管理系统以分层的形式管理。3)精确的资源定位。4)丰富的出图功能。5)多途径、多角度，自定义结果集的对象检索。6)直观的网络拓扑图管理。7)自动光通路生成。
３.数据的管理
GIS数据库是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合，主要涉及对图形和属性数据的管理和组织，是一个共享或者分享式的数据库：本系统的体系结构采用客户机/服务器(Client/Server)模式。在这种体系结构中，数据库服务器的运行效率是决定整个系统运行效率的一个非常重要的方面，而数据库管理系统的选择直接决定数据库服务器的运行效率。
现实世界中的对象由坐标信息来说明它们的位置，利用属性信息来说明它们的状态，利用地图来表现现实世界。电信网管线资源的图形数据属性符合GIS系统所进行的图形处理。①GIS数据及其存储：GIS数据是对现实世界对象(地理特征)的空间信息和专题属性信息描述。GeoMedia以点对象Cooriented PointGeometry、线对象CoPolylineGeometry、面对象CoPolygonGeometry三种类型来描述现实世界中的点、线、面，通过这三个空间实体对象来管理管线资源对象和非管线地理实体对象的不同地理特征。②空间关系的处理(拓扑关系)：GIS系统要实现对地理特征之间的空间关系的处理，从而实现电信管道线路的空间结构。电信管线资源的图形数据基本都涉及到连通性、构造面、邻接性。其中，局站、街区、建筑物、交接区等需要多边形以及面积的定义。道路、主干电缆、配线电缆需要进行弧段及多边形的定义。③空间数据和属性数据的存储：在本系统中，由于 oracleSpatial组件具有空间数据的管理能力，因此将空间数据和属性数据在同一个DBMS管理之下，这样使空间和属性数据之间的联系比较密切，利用 oracleSpatial组件的空间管理功能。
４.结论
本文详细介绍了管线资源管理系统的设计。首先，介绍了资源管理系统的概念和发展状况以及GIS产业的发展等。分析了GIS的主要用途及其优点以及电信行业的发展现状，阐述了通信行业引入GIS、建立通信网络地理信息系统的必要性，并简单论述了系统的设计与数据库的管理。
【参考文献】
［１］顾燕，李苇。基于GIS的电信分线盒管理系统设计[J]。南京师范大学学报(工程技术版)。2006年3月第6卷第1期。
［２］张大顺，郑世书，孙亚军，季景贤。地理信息系统技术及其在煤矿水灾预测中的应用。中国矿业大学出版社，1994。
［３］郭秋英．当前GIS发展的几个特点。测验通报，1998，5。
［４］孙玲。GIS在土地管理中应用和研究的新方向。遥感技术与应用，1996。
［５］章媛，沈永珞。基于GIS 的电信管线资源系统设计[J]。电子科技。2006年第2期。
【关键词】资源管理；管线；GIS；模型
引言
地理信息系统(Geographical Information System, GIS)作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科，是对地球空间数据进行采集、存储、检索、分析、建模、显示和成图的计算机软硬件相结合的综合性技术系统。GIS在近几十年内取得了惊人的发展,并广泛应用于各个领域。GIS作为一门信息技术必然与通信领域发生联系，GIS在通信领域中的应用取得了不少成就：它可以为电信企业提供将地图和其他数据综合分析的能力，通过对空间数据进行分析，为电信网络的规划和施工、移动信号的覆盖区域、分析管理当前用户信息,甚至于预测新业务点提供最佳方案。通过GIS能很好地解决电信管理与地理空间有关的各种问题，满足当前和将来电信发展的需要[1]。
随着中国通信业务地飞速发展，通信网络资源的规模不断扩大，网络资源的维护管理任务也越来越困难，维护管理工作的要求也越来越高[2]。根据调查统计数据表明80% 以上的数据都具有地理属性，而构成通信网络资源的线路资源、设备资源、信息资源等所涉及到的数据和地理位置、图形信息的关系十分密切，而大部分的信息只是以工程图纸的方式记录信息，这种管理方式一方面对于资料信息的管理造成不便，一方面采用文本方式，不仅无法揭示设备间的地理关联关系，而且无法为用户提供图形化且方便直观的管理手段和图形分析决策辅助功能[3]。为了保障整个通信网络资源的正常运行，提高网络资源的维护管理水平并提升网络资源的利用率；需要建设一套高度智能化的、基于地理化、图形化管理方式的通信网络资源管理系统，实现整个网络资源的集中化、可视化管理，在及时保证资源数据的完备性、一致性、可靠性的基础上，为管理维护人员提供准确、快速的各种网络资料查询及多层次的综合数据的统计分析功能；通过系统提供的智能、灵活的资源调配算法和自动调度流程控制，全面实现资源的最大化利用和合理规划建设；并借助此系统的建设使通信资源的规划设计、工程建设和网络维护过程都处于严格、有效和规范化的管理与监控之下，为通信资源的设计、建设和维护提供准确直观的科学决策依据和灵活的辅助分析手段和方法，减少业务处理过程中的人为差错和疏漏，提高各部门的工作效率，提高网络资源的维护水平和管理质量[4]。
随着社会的进步和发展，对电信业务的需求越来越旺盛，电信事业得到突飞猛进的发展，通信网络也越来越庞大、复杂。随着城市建设的发展，电信业务量不断扩大，地下管线分布日益复杂，各种电信设施数据更加庞大。另一方面由于电信技术不断更新，设备和线路处于经常性的变动之中，以上数据大多存在于纸上,不便于查找、更新，更难以实时、准确地对所有电信设施的运行状态和生命周期进行跟踪管理。而设计、施工、运维、营业等部门时刻围绕管线资源、设备线路等业务数据资料开展业务，这就对信息的准确性、一致性要求很高，需要电信部门在本地网范围内实现图纸数据信息的共享[5]。
2.系统的建立
2.1系统总体设计
管线系统是对通信网络资源中的管道资源、杆路资源、光缆资源、电缆资源及局站、机房设备等空间资源的综合管理，对这些资源提供基于地图的综合查询、维护、配置管理、统计分析功能;系统提供管线设备物理路由图、逻辑拓扑图、各种展开图、端子图等生成与维护功能;提供管线资源之间的关联管理[4]。
管线系统是基于GIS平台构建的系统，平台、应用开发架构的正确选择对系统能否成功有着至关重要的作用。首先，对于系统平台的选择，要考虑电信的特定需求问题，需要建立的GIS系统必然是一种要求高性能、高稳定性、多用户不停机工作的关键性业务或生产系统，对GIS系统提出一定的要求，主要有以下要求：①支持企业级应用：海量空间数据管理、多层结构等。②系统的可伸缩性:技术不断发展，系统需求不断更新，要求系统要有可伸缩性和可扩展性。③安全性：包括自身的坚固性、具备完善的权限控制机制以保障系统不被有意或无意地破坏以及在并发响应和交互操作的环境下保障数据安全和一致性。④开放性:除支持多种硬件平台、操作系统、数据库以外，还要求能够将已有的各种格式的数据转换成目前可用的数据类型，及支持多种数据格式之间的相互转换。⑤规范的接口：能给周边系统提供规范的接口。
一方面，本系统的整个结构包括各交换、传输、管线、接入网等专业，实现了各专业系统的集成；另一方面，电信网络资源是跨本地网区域的业务实体，管理维护复杂。为适应电信资源管理系统建设上的持续性、分布上的跨区域性、全局管理上的统一性和局部管理上的差异性，本系统只能采用面向对象的建模分析技术、基于TCP/IP的网络结构和全面的企业组件技术来实现。此外，还应充分考虑电信管线资源数据量大以及GIS图层存取速度的问题，并且各地市都建立了VPN网络。因此，在地市采用集中管理模式，省局建立各地市的集中库，地市通过VPN专用网连通到省局，省局的集中库数据为其他周边系统所使用。
为了便于系统的集成和扩展，本系统采用主程序调用DLL方式。即一个主程序文件，调用DLL文件方式。
2.2系统设计原则与目标
系统设计应遵循以下原则：技术上，确保系统符合实用性、开放性、可扩展性、稳定性、可靠性、安全性、易用性、经济性等基本技术原则。内容上，在满足一般管理功能的要求下，全面扩展系统的内涵与外延，使之符合各网络的资源现状及发展前景、符合各地具体运维工作的基本流程、充分体现各地资源管理工作特色。系统建立的目标：1)“所见即所得”的据录入方式。2)层次化的对象管理系统以分层的形式管理。3)精确的资源定位。4)丰富的出图功能。5)多途径、多角度，自定义结果集的对象检索。6)直观的网络拓扑图管理。7)自动光通路生成。
３.数据的管理
GIS数据库是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合，主要涉及对图形和属性数据的管理和组织，是一个共享或者分享式的数据库：本系统的体系结构采用客户机/服务器(Client/Server)模式。在这种体系结构中，数据库服务器的运行效率是决定整个系统运行效率的一个非常重要的方面，而数据库管理系统的选择直接决定数据库服务器的运行效率。
现实世界中的对象由坐标信息来说明它们的位置，利用属性信息来说明它们的状态，利用地图来表现现实世界。电信网管线资源的图形数据属性符合GIS系统所进行的图形处理。①GIS数据及其存储：GIS数据是对现实世界对象(地理特征)的空间信息和专题属性信息描述。GeoMedia以点对象Cooriented PointGeometry、线对象CoPolylineGeometry、面对象CoPolygonGeometry三种类型来描述现实世界中的点、线、面，通过这三个空间实体对象来管理管线资源对象和非管线地理实体对象的不同地理特征。②空间关系的处理(拓扑关系)：GIS系统要实现对地理特征之间的空间关系的处理，从而实现电信管道线路的空间结构。电信管线资源的图形数据基本都涉及到连通性、构造面、邻接性。其中，局站、街区、建筑物、交接区等需要多边形以及面积的定义。道路、主干电缆、配线电缆需要进行弧段及多边形的定义。③空间数据和属性数据的存储：在本系统中，由于 oracleSpatial组件具有空间数据的管理能力，因此将空间数据和属性数据在同一个DBMS管理之下，这样使空间和属性数据之间的联系比较密切，利用 oracleSpatial组件的空间管理功能。
４.结论
本文详细介绍了管线资源管理系统的设计。首先，介绍了资源管理系统的概念和发展状况以及GIS产业的发展等。分析了GIS的主要用途及其优点以及电信行业的发展现状，阐述了通信行业引入GIS、建立通信网络地理信息系统的必要性，并简单论述了系统的设计与数据库的管理。
【参考文献】
［１］顾燕，李苇。基于GIS的电信分线盒管理系统设计[J]。南京师范大学学报(工程技术版)。2006年3月第6卷第1期。
［２］张大顺，郑世书，孙亚军，季景贤。地理信息系统技术及其在煤矿水灾预测中的应用。中国矿业大学出版社，1994。
［３］郭秋英．当前GIS发展的几个特点。测验通报，1998，5。
［４］孙玲。GIS在土地管理中应用和研究的新方向。遥感技术与应用，1996。
［５］章媛，沈永珞。基于GIS 的电信管线资源系统设计[J]。电子科技。2006年第2期。