基于GIS的电信资源管理系统分析与设计

关键词：地理信息系统, 电信资源管理, 电信资源管理系统, 空间数据模型
1 系统分析
随着社会的进步和发展，通信事业得到了突飞猛进的发展，电信网络也越来越庞大、复杂。要 使这套网络有效地发挥作用，必须改进传统的电信网络资源管理的方式方法，按照电信运营商的要 求，就是要建立相应的计算机管理系统——电信资源管理系统[1]。
接关系。在工程设计和资料管理中，为防止与路由图形重叠，通常将电缆-设备单独成图，而依附的
路由则通过旁边加注予以说明。这不仅造成了信息的重复描述，此时的设备位置仍然具有较大的随
意性。为了既表示与路由节点的依附关系又不与路由节点重叠，可从设备所在路由节点引出一段虚
拟路由，路由的末端放置设备，而这段路由专门放置成端电缆/光缆或尾巴电缆/光缆。在小比例尺的
总之，确立资源数据的核心地位，树立以图形为主、属性图形同步、关联资源同步的观念，提 供简捷、快速、高效、直观的资源维护手段，确保资源数据的实时性、准确性和一致性，是电信资 源管理系统的中心任务，围绕这个中心进行设计和开发，才能更好地解决电信企业的资源管理问题。
MapInfo Professional 是当前一个成熟的桌面 GIS 平台，可以很好地完成地理信息的采集、存储、 显示、处理、共享等基本功能，它所提供的二次开发工具 MapBasic 简单、易用，能充分发挥 MapInfo 的地理运算功能，有利于解决电信资源图形维护难的问题，成为系统开发的自然选择。
基于 GIS 的电信资源管理系统分析与设计
杨立法
西安邮电大学计算机学院，陕西西安 710061 Email：yanglifa.xian@ Tel：18991850698
摘要：立足于电信资源的智能化图形维护，分析了电信资源成图特点、图形维护的难点，设计出基于智能图形操作 的资源空间数据模型、存储方式和并发访问控制机制，以及资源管理所需的主要图形操作及其实现方法，并给出 MapInfo 平台下 MapBasic 程序组织方式及实现结果。该设计是实现电信资源管理可视化的一种光缆 光缆缆段 光缆接头 光缆连接线
电交接箱 光交接箱
分布图 展开图 分布图 展开图
面 直列 模块 端子 面 直列 模块 端子
分线盒
分布图 面板图
终端设备
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图 1 电信资源地理模型(部分)
根据这些要求，每类资源需要分解为多个子类，每个子类又需要进一步分解为多个要素，每个要素
线等地形要素，且以大比例尺地形图为主，并采用城市规划惯用的独立坐标系。
2.2 资源地理模型
电信资源地理模型是电信资源的具体描述，是整个应用系统的灵魂。构造模型时，必须同时考 虑三方面的因素：对应某类资源；属性满足业务需要，图形效果符合出版要求；便于识别和操作。
电信资源
中线 路面 边线
地形图
行政区 居民区 道路图 建筑图 植被
难点。
电缆、光缆芯线与接续配线设备的连接关系通过设备端子图（或面板图）予以表现。电缆、光
缆占用的管孔、吊线，则在管道剖面图、人井展开图、杆面形式图中予以表现。
电&光交接箱、电&光分线盒隶属于局站、交接区，依附于管道、杆路等路由。如果这些设备按
其实际地理位置摆放，则可能与路由节点（电杆、人井）重叠，且无法清楚表达与电缆、光缆的连
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电缆&光缆是局站之间（中继）、局站-交接箱之间（馈线或主干）、交接箱与分线盒之间（配线）
的连线，隶属于局站或交接区，依附于管道、杆路等路由，并具有严格的方向性，是通信线路资料
中图形维护工作量最大的另一类资源数据。沿路由段平行展开电缆、光缆，形如
以方便
读图，是资料管理惯用的形式；为此而移动并保持电缆&光缆的连续性，则是电缆&光缆图形维护的
管线图 局站图 地形图
在构造电信资源地理模型时，通过分层以达到期望的视觉效果是
该设计惯用的技术，如道路分成中线、路面、 边线等多个图层就可以解决多方面的需要，像 确定道路方向、道路平交时边线的消隐、比例 尺变化时保持道路基本形状等，详见文献[9]。 在属性设置中需要设置附加字段以便通过程序
2 系统数据模型
2.1 资源分类及其成图特点[8] 电信资源数据种类很多，且具有严格的隶属关系和依附关系。 端局是资源数据的根，所有其他资源都隶属于端局；端局之间又通过局间中继电缆/光缆互联（通
过长市中继与长话局相连），形成网状拓扑结构，即中继网。支局、模块局、ONU、PBX 虽然隶属 于端局，但就其用户网而言，也是根，可以通过中继电缆/光缆或用户电缆/光缆与端局相连，所以也 视为顶级局站，并与端局统称为局站。在小比例尺的局站分布图上，以点符号表示局站；而在大比 例尺的电缆图上，局站则以“凹”形多边形出现，且大小方向可调以便于表达出局电缆、光缆与局 站的连接关系。
2) 以图形方式——辅以表格，记录资源数据，是电信企业多年来形成的习惯，也是一种最直观、 最有效的表达方式，如局站图、管道图、杆路图、电缆&光缆图、交接&配线设备图等资源分布图， 及管道剖面图、管道高程图、人井展开图、杆面形式图、楼房立面图、机房平面图、MDF & ODF 及 交接&配线设备面板图等资源属性图。但是，传统的具有一定尺寸的图纸（包括电子图纸）是工程设 计的结果，并不是电信管理理想的数据记录方式。管理部门需要一种边界不受限制、管线连续不断、 比例任意伸缩、资源任意叠置、图文并茂、内容动态变化、与地图精确配合的记录方式和操作平台， 而分离的图纸不仅破坏了资源数据的完整性，也抑制了许多基于地图的资源数据操作。况且，图纸 只记录与本次施工相关的资源数据和生产活动，是施工和预决算的依据，虽可作为资源数据采集和 变更的依据，但图纸内容并不完全是资源数据，因出版需要，也很少依地图绘制。所以，许多现有 系统采用的图件管理模式更适合工程管理，而非资源管理。
交接箱分布图上，交接箱表现为点符号；而在大比例尺的电缆、光缆图上，交接箱表现为封闭的折
线串，形如 ，且大小可调以便于表达与电缆、光缆的连接关系。交接箱展开图依附于交接箱，
独立成图；分线盒面板图依附于分线盒，独立成图。
地形图包含的内容非常丰富，建立电信资源管理系统时只能考虑那些与电信资源关系密切的要
素，如行政区、村镇/居民区或企事业单位区域、道路、河流、桥涵、建筑物、植被、堤坝、地下管
机房平面图依附于局站，但独立于分布图，其中的传输设备(PDH、SDH、DWDM)、连接设备 (MDF、ODF、DDF)、动力设备、交换设备、数据设备、同步设备、计算机网络设备等均以投影表 示。与外部电缆、光缆连接的设备 MDF、ODF 以端子图出现时，独立于分布图和机房平面图，而依 附于局站。
管道、杆路分布于大街小巷，是电缆&光缆和接续配线设备的支撑设备，隶属于局站，是通信 线路资料中图形维护工作量最大最难的一类资源数据。管道、杆路不仅需要准确定位，还具有严格 的方向，必须与地图精确配合。管道包含所有地下路由，如由管块构成的管道、通道或隧道、漕道、 以及直埋路由、水下路由、过桥管道等；而杆路除包含由电杆组成的路由，还包含墙壁路由，但不 包含楼房立面管路。管道剖面图、高程图依附于管道，与管道方向保持一致，并置于管道图上；人 井展开图依附于人井（或人孔、手孔），但其管块图依附于对应的管道，并与管道方向一致，该图独 立于管道分布图；杆面形式图依附于杆路，与杆路方向保持一致，并置于杆路图。为了保持图面清 晰，这些属性图必须能自由的加入和移除（或打开和关闭）。根据比例尺，管道、杆路又区分为总图 （小比例尺）和详图（大比例尺），人井、电杆使用的符号不同，而所有属性图均依附于详图。
可能就是一个图层，对应一个 MapInfo 表；如果需要，要素可以进一步分解为子要素，每个子要素
对应一个 MapInfo 表，如图 1 所示。
各种资源按规定的顺序叠置在一起，就构成所需的电信资源图。图 2 示出电信资源分布图的叠
置顺序。图 3 示出 MDF 外线配线架的图层顺序。
终端设备 电&光分线盒 电&光交接箱 用户电&光缆网 中继电&光缆网
4） 维持资源数据的一致性是资源管理的另一个难点。大多数资源数据需要图形和属性表格两 种记录方式，且在不同比例尺或不同视图有不同的表现形式，在维护资源数据时，需要保持资源、
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图形与属性的同步变化；否则，就会产生资源信息的不一致。如人井在管道总图、详图及人井展开 图就表现为不同的形式。各种电信资源之间存在着复杂的关联，一类资源发生异动，相关类的资源 应该同步变动。例如，一条电缆跨越多个管段，当删除这根电缆时，不仅要删除电缆本身，还要逐 段地从原来的管孔中清除该电缆信息，并修改管孔状态。任何遗漏，都会造成数据的不一致。即使 改用计算机管理，如果不考虑资源关联、不用程序自动处理资源关联，也很难解决资源数据的一致 性问题。
3） 基于图形的资源数据更新（包括采集、录入、变更、删除等）是资源维护的理想方式，也 是资源管理的难点。表格数据虽然量大，还容易处理。资源图形（如电缆&光缆图、管道剖面图、MDF & ODF 等），不仅量大，还要构图美观、易读、符合规范，非专业人员很难达到。即便是专业人员在 计算机上用 AutoCAD 或其他制图工具维护资料，如果没有智能的专业化辅助工具，频繁的更新也是 难以忍受的。所以，相关部门采取的对策是拖或者直接在旧图上加注记，直到上级部门明令要求时 才全面更新资料。这是造成数据实时性差的主要原因，也是多年来困扰电信企业资源管理的核心问 题。而许多现有系统同样也存在图形维护困难的问题。
楼房立面管路图（简称立面图）依附于建筑物，描述电信资源在各建筑单元沿高度方向的分布。 它独立于平面图，但分布其上的电信资源与平面图的资源是统一的，路由是连续的。在工程设计中， 立面图有时放在平面图的空闲位置，有时单独成图，用注记说明与平面路由的衔接。随着高层建筑 密度的加大，立面图必须单独成图，且需自动成图，以提高制图效率，保证构图美观；与平面路由 的衔接，则通过公共路由节点来实现，以保证路由的连续性。