1、引言 

    地理信息系統(tǒng)(Geographic Information Systems，簡稱GIS)是指在計算機軟、硬件支持下，對現(xiàn)實客觀世界的各類與地理信息有關(guān)的資源及描述這些資源特性的屬性數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、查詢、統(tǒng)計等功能的技術(shù)系統(tǒng)。它將地理對象的空間位置和相關(guān)屬性有機結(jié)合，從地理空間和屬性數(shù)據(jù)方面對現(xiàn)實資源對象進行查詢、檢索、統(tǒng)計和分析，并將結(jié)果以形象、直觀的形式表達出來，為維護、分析、決策提供重要的支持平臺。 

    長途電信光纜干線，覆蓋全省各個地市電信分公司，它需要經(jīng)過各類地形地貌，對地理環(huán)境依賴性很高。傳統(tǒng)的維護方法，是利用邏輯地形圖，大致描述干線光纜的走向。線路巡視人員需要很了解當?shù)氐牡匦翁卣鳎�沿線巡查，它對人力勞動需求量較大。 

    如果建立一個基于地理信息系統(tǒng)的長途光纜干線計算機管理系統(tǒng)，以實際的地理地形圖為背景圖層。長途光纜干線圖層，依據(jù)實際光纜走向，疊加在地理圖層上，并且利用數(shù)據(jù)庫作資源管理，那么，即使是非專業(yè)的長途光纜干線維護人員，也可以通過這個統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺，快速查看所屬轄區(qū)范圍的光纜線路走向，準確定位光纜故障危險隱患地方，依據(jù)GPS的定位，快速準確地判斷故障發(fā)生地方，方便維護人員迅速到達故障發(fā)生點，提高維護質(zhì)量。 

    通過建立本長途光纜線路維護系統(tǒng)，也可以為高層領(lǐng)導(dǎo)決策者提供了解長途光纜線路的資源利用情況，及時了解故障的發(fā)生地點并指揮處理。下面就逐層分析如何建設(shè)基于GIS系統(tǒng)的長途光纜線路管理系統(tǒng)。 

2、利用GPS系統(tǒng)對現(xiàn)有矢量化背景電子地圖進行整治 

    基于GIS系統(tǒng)的長途光纜管理系統(tǒng)，首先有必需覆蓋全地域的矢量化電子地圖。安徽電信本地網(wǎng)管線資源管理系統(tǒng)在建設(shè)時，制作了覆蓋全省范圍的矢量化電子地圖。其中，市區(qū)的電子地圖比例尺能達到1：500或1：1000的比例尺，農(nóng)村的電子地圖也達到了1：5000或1：10000。這些矢量化電子地圖無疑是很好的資源。 

    現(xiàn)在，一般的長途光纜維護單位，利用AutoCAD電子地圖，邏輯標明光纜線路圖和路由圖。可以利用GPS終端定位系統(tǒng)，精確地將AutoCAD電子地圖，整合到全省的矢量化電子地圖上去，充分利用原有的資源，節(jié)約了新的投資。 

    對于長途光纜線路來說，它是一個跨區(qū)域、跨本地網(wǎng)的線路管理，往往一條長途光纜要涉及好幾個實際行政區(qū)域。因此，所需要的電子矢量化背景地圖，必須首先要是一個全地域覆蓋的電子地圖。 

    長途光纜線路對矢量化背景電子地圖的內(nèi)容需求，也是必須要明確的。對于長途光纜線路的維護來說，更主要依賴于對電子地圖上的道路、水系、交通、地形地貌特征、地名管理等都有很高的要求。因為地形地貌直接關(guān)系到埋在地下的長途光纜的安全級別，道路、水系、交通關(guān)系到線路故障時，如何利用最佳交通路由，第一時間趕到故障現(xiàn)場搶修等內(nèi)容。 

    GPS系統(tǒng)（Global point system系統(tǒng)）是一個全球定位系統(tǒng)，最初是由美**方開發(fā)的用于軍事目標定位的系統(tǒng),它由繞地球24顆衛(wèi)星組成。目前已經(jīng)部分開放為民用。它利用經(jīng)緯度坐標系，準確地將地球上各個地方定位，并且可以通過一定的計算公式，將經(jīng)緯度坐標系轉(zhuǎn)換為我們所需要的西安80坐標系。因此，需要擁有一個精確的GPS手持定位終端，將原先已有的零散電子地圖進行坐標整合，統(tǒng)一為一張整體的矢量化電子地圖。并且可以將地圖上的垃圾數(shù)據(jù)清理，減輕存儲壓力和數(shù)據(jù)處理速度。 

3、本長途光纜線路維護和管理系統(tǒng)建設(shè)步驟 

3.1 對長途光纜線路資源要統(tǒng)一命名和規(guī)范圖標： 

    由于計算機在對數(shù)據(jù)的存儲、處理、查詢和統(tǒng)計時，對資源對象記錄的唯一性要求高。傳統(tǒng)的利用中文命名長途光纜資源的方式，將影響計算機的處理速度能力，也容易引起命名的復(fù)雜性和重疊性。因此，在建立長途光纜線路維護和管理系統(tǒng)時，我們首先要對所有長途光纜線路資源對象進行統(tǒng)一的規(guī)范性命名和編號，并且對所以對象要規(guī)范圖標。 

    規(guī)范長途光纜線路資源對象的命名和圖標內(nèi)容包括：光纜干線，巡房，標石，標桿，護坡，巡檢按鈕等。 

    命名規(guī)則應(yīng)該盡量使用英文字符，以提高計算機檢索和處理速度。 

    命名應(yīng)該符合唯一性、可擴展性、以物理性質(zhì)為主、字符寬度適中為原則。 

    所有的對象命名應(yīng)該作為關(guān)鍵字段處理，并且和相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。例如：光纜干線的關(guān)聯(lián)信息應(yīng)該包括光纜名稱、所屬長線局、皮長、芯數(shù)、所開放的電路、所經(jīng)過的巡房、主要包線員等信息。 

    界定維護線路分界點也應(yīng)該統(tǒng)一命名，也要利用數(shù)據(jù)庫進行管理，并且在地圖上標識分界點，標明所屬維護單位等信息。 

    對于所有長途光纜線路資源對象的圖標，應(yīng)該統(tǒng)一規(guī)范。例如：圖標的形狀、顏色、大小等。圖標應(yīng)該以容易辨別和更為形象標識該對象為主原則。 

3.2 對地理上的特殊地段、地形等地貌特征進行管理： 

    現(xiàn)在，各個地方的城市化建設(shè)和鄉(xiāng)村道路興建和改造的步伐都很快，原先的地圖肯定需要更新。這就需要集中培訓(xùn)各個長線局技術(shù)人員，讓他們根據(jù)自己轄區(qū)的實際情況，實時更新地圖信息。 

    在長途光纜線路的維護過程中，光纜路由和地形、地貌特征無疑是很重要的維護信息，它直接關(guān)系到光纜線路維護的實時性和高效性。我們必須要將光纜線路所經(jīng)過的特殊地段、地貌特征，利用圖形和數(shù)據(jù)庫雙重管理起來，并且對地形的險情狀況做等級分級。從而我們可以通過數(shù)據(jù)庫結(jié)合圖形，方便地查詢、定位和統(tǒng)計長線光纜所處的危險等級。 

3.3 關(guān)于矢量化電子地圖的地址匹配問題 

    本系統(tǒng)要建立電子地圖的地名地址管理子系統(tǒng)。將全省的主要地名、地域、影響到光纜安全的地點等，利用數(shù)據(jù)庫管理起來，并且要和電子地圖上的實際位置進行關(guān)聯(lián)。充分利用地圖處理軟件對地圖的直觀、精確、強大的數(shù)據(jù)分析能力，使實際電子地圖的位置和數(shù)據(jù)庫中的地址相匹配。 

    例如：我們輸入一個地名，數(shù)據(jù)庫便可以快速搜到與該地名相匹配的所屬長線局、所屬包區(qū)維護人員等信息，并且系統(tǒng)很快地在矢量化地圖上精確定位到該地區(qū)，把該地區(qū)的光纜線路、維護情況等顯示出來，大大提高查詢的速度。 

3.4 對于現(xiàn)有巡檢系統(tǒng)的融合和資源環(huán)境預(yù)警系統(tǒng)管理問題 

    要將已經(jīng)建立的巡檢系統(tǒng)納入本長途光纜線路管理維護系統(tǒng)。對所有的巡檢按鈕在電子地圖上進行定位和標識。并要進行統(tǒng)一的規(guī)范命名和編號，利用數(shù)據(jù)庫進行關(guān)聯(lián)管理。 

    每個巡檢按鈕的采集數(shù)據(jù)，要進行危險等級分級，以區(qū)別光纜線路的安全狀況。當巡檢員巡檢回來后，將采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。本系統(tǒng)進行分析之后，立即在電子地圖上精確分級顯示光纜線路所處環(huán)境的危險等級、位置等信息，方便管理者指揮調(diào)度，及時進行線路的維護工作，從而保證光纜干線的暢通率。這將有效地將現(xiàn)有的巡檢考勤系統(tǒng)和資源環(huán)境預(yù)警系統(tǒng)融合在一起。 

3.5 對于重要日志的管理 

    系統(tǒng)要具有自動記錄日志的功能。管理者能夠通過日志管理子系統(tǒng)，查詢、統(tǒng)計登陸用戶對本系統(tǒng)所進行的維護操作，提高系統(tǒng)的安全性。 

4、軟件的選擇問題 

    知名的地理圖形處理軟件廠商不多，它們各有各的優(yōu)點。現(xiàn)簡要敘述筆者所接觸到的部分軟件。 

    MapX是MapInfo公司向用戶提供的具有強大地圖分析功能的ActiveX控件產(chǎn)品。它是一種基于Windows操作系統(tǒng)的標準控件，能支持絕大多數(shù)標準的可視化開發(fā)環(huán)境如Visual Basic、 Visual C++、Delphi、PowerBuilder等。編程人員在開發(fā)過程中可以選用自己最熟悉的開發(fā)語言，輕松地將地圖功能嵌入到應(yīng)用中，并且可以脫離MapInfo的軟件平臺運行。采用基于MapInfo Professional的相同的地圖化技術(shù)，可以實現(xiàn)MapInfo Professional具有的絕大部分地圖編輯和空間分析功能,將地圖信息和光纜資源對象利用數(shù)據(jù)庫管理起來。 

    ARCinfo也是一種地圖處理軟件。它也可以利用VB、Visual C++、Delphi、PowerBuilder或Delph等軟件進行二次開發(fā)。將地理信息、長途光纜資源等信息利用數(shù)據(jù)庫管理起來，但該軟件的應(yīng)用沒有MapInfo公司的MapX應(yīng)用廣泛。 

    VB是Microsift公司推出的功能強大的可視化快速軟件開發(fā)工具，它的可視化程序設(shè)計能力和語言功能及面向?qū)ο蟮奶攸c,可與其它流行的高級語言相媲美,且使用VB開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，開發(fā)周期短，見效快。因此,很多GIS軟件廠商樂意采用VB作為二次開發(fā)軟件。 

5、本系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能 

    5.1 能夠在全省或各個地市的電子地圖上，創(chuàng)建、劃出所轄區(qū)范圍內(nèi)的長線局、巡房，以及分層逐級創(chuàng)建長途光纜網(wǎng)絡(luò)路由圖，以及相應(yīng)的地形、地貌特征的分布平面地圖。 

    5.2 能夠在地圖上完成對各個長線局所管轄范圍內(nèi)的光纜線路、巡房、標石、護坡等各種資源信息的顯示、查詢和維護更新工作。 

    5.3 能夠?qū)崿F(xiàn)對各個長線局所管轄范圍內(nèi)的光纜線路、巡房、標石、護坡等資源的精確定位、查詢、統(tǒng)計、分析功能。 

    5.4 能夠根據(jù)用戶需要，對自己轄區(qū)的指定地區(qū)長途光纜線路、更新路由圖、線路維護情況等進行繪制，并且按規(guī)范模式打印出來，便于施工、維護、查詢。 

    5.5 能夠打印輸出屬性和圖形信息。可以根據(jù)指定圖層打印輸出，可以通過面積圖、直方圖、折線圖、餅圖、X-Y圖等專題圖來形象直觀的表述各類資源對象信息。 

    5.6 系統(tǒng)的設(shè)計，要便于維護，便于長線局出施工維護圖，具有自動生成規(guī)范模式的維護圖功能。 

    5.7 系統(tǒng)提供幫助功能，便于初學者盡快掌握本系統(tǒng)的應(yīng)用。 

6、系統(tǒng)的實現(xiàn) 

    6.1 本系統(tǒng)可以使用上述其中的一種地圖處理軟件和二次開發(fā)軟件中的一種編程軟件進行開發(fā)。使用地圖處理軟件來繪制、顯示、維護和管理地理信息；使用二次開發(fā)軟件，通過數(shù)據(jù)庫連接件，將圖形繪制對象的屬性數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)起來。

    6.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)： 

    該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩種。空間數(shù)據(jù)主要指與光纜線路走向、巡房位置、標石、護坡等相關(guān)的數(shù)據(jù)：如巡房的位置（坐標值）、唯一標識號等。屬性數(shù)據(jù)指的是對象的屬性記錄：如長途光纜線路的名稱、芯數(shù)、經(jīng)過的巡房、所開的電路等。對于與地理信息有關(guān)的數(shù)據(jù)，可以用上述地圖處理軟件所提供的圖層來表示和存儲。對于屬性數(shù)據(jù)則使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行存儲。 

    6.3 地圖圖層的劃分： 

    使用地圖處理軟件所提供的圖層管理器，可以自行生成圖層組。該圖層組可以根據(jù)用戶需要，分別設(shè)置為：長途光纜線路層、巡房層、標石層、道路層、護坡層、巡檢按鈕層、文字標識層等。對于每一個圖層，都可以控制其是否可顯示、可編輯、可選擇、可自動標注等功能，并且記錄下各個圖層的各種屬性值。 

    6.4 地理信息增、刪、改功能的實現(xiàn)： 

    地理信息的更新，原則上要進行集中維護為好。但考慮到各個地方的地理信息的變動比較頻繁，只有本地方人最先知道的原則。因此，地理信息的增、刪、改維護工作，應(yīng)該由系統(tǒng)支撐中心和本地維護線路人員共同承擔。先由本地維護人員提出修改要求，由支撐中心人員授權(quán)，再由本地維護線路人員對地理信息進行增、刪、改維護，得到支撐中心人員檢查核對正確后，方可確認進入地理信息更新，并且將相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。 

7、本文小結(jié) 

    地理信息系統(tǒng)（GIS）是當今世界剛興起的熱門學科，它廣泛應(yīng)用于和地理特征密切相關(guān)的水利、交通、地質(zhì)、測繪、電力、煤氣、電信等企事業(yè)單位和部門。它將電子圖形和屬性數(shù)據(jù)的完整結(jié)合，利用數(shù)據(jù)庫進行管理，使它具有比傳統(tǒng)管理方式無與倫比的優(yōu)勢。本人根據(jù)我局長途光纜線路維護與地理特征信息具有密切相關(guān)的特點，提出上述看法