某单位通信资源可视化管理信息系统构建研究

毕明光　罗涛　李刚　钟海波

摘要：本文从某单位通信资源管理的实际出发，针对通信资源所在位置对通信管理的重要性，以地理信息系统（GIS）技术和计算机图形显示技术为基础，结合基地通信资源管理的未来发展需要，对基于物理拓扑的通信资源可视化管理系统进行针对性的研究，提供了系统的设计思想，设计方法、系统的组成以及资源可视化管理系统的用户界面。

关键词：地理信息系统（GIS） 资源信息系统（RIS） 计算机图形

一、概述

通信资源的信息化管理是进行通信综合管理信息系统（CIMIS）开发中的一个重要组成部分，并在基地通信网络信息化系统建设中起着重要作用，但正在建设的CIMIS系统，对通信资源的管理是有限的，它只能实现资源信息的列表显示与统计，无法直观的获得通信资源的空间地理位置信息。然而，通信资源绝大部分是现有网络上的机房、设施、设备、管道、光缆等，每一项内容都与空间地理位置有着紧密的联系，因此，建立基于空间物理拓扑结构的可视化通信资源管理信息系统，不仅仅是MIS系统的简单图形上的显示，而是利用地理信息系统（GIS）技术，信息化各单位的空间地理环境，建立空间地理信息数据库，将通信资源以实际的图像、图形在地理位置上表示，使通信资源的管理更直观、更人性化。

二、系统组成

通信资源可视化管理信息系统主要由三部分组成：

1.地理信息系统（GIS）

2.资源信息系统（RIS）

3.和软硬件平台（SHP）

首先，地理信息系统是实现通信网络可视化管理信息系统的基础，也是实现数字基地和数字总装的基础，它包括所属基地、研究所、院校和部队的地理位置坐标，详细的场区布局、楼房、工房、发射塔架和水塘、河流、树木、草地、道路等自然环境。通过应用GIS技术可以将上述信息以地图和空间数据库方式加工管理，为通信资源以及其他管理信息提供图形平台。其次，管理信息系统是随着计算机网络技术发展起来的，它包含了办公自动化系统的功能。在实现管理信息系统时，普遍采用客户/服务器（C/S）和浏览器/服务器（B/S）方式，将大量的文件、资料和数据以数据库的方式存放在文档数据库服务器中，客户通过客户机软件，通过列表的形式进行信息的查询、显示与处理。数据库需要专门的人员进行跟更新和管理。第三，软件与硬件是资源可视化系统的平台，它包括主机系统和网络系统的软件与硬件。

三、地理信息系统

（一）设计目标

地理信息系统是以GlS为核心的数字化成图系统，在设计上需要达到以下目标：

（1）以GlS为核心，在系统的开发过程中充分考虑GlS对数据的要求，解决当前成图系统数据进入GlS所存在的问题。

（2）兼顾制图与GlS的双重需求。在满足GlS需要的同时，考虑制图对于数据表达的要求，其核心是实体的符号化表达。

（3）开放性设计，多源数据集成。要求数字化成图系统具有较大的灵活性和可定制性，对现行的Ark/Info、Mapinfo和CAD成图，进行直接转换。可定制性的内容应包括实体代码、实体属性、实体分层等。

（4）对空间数据库的支持。基于大型关系型数据库（如Oracle、SQL Sever等）的空间数据库技术在GlS工程建设中得到了广泛的支持，可直接基于空间数据库进行数据的存储、管理、维护与更新。

（5）操作简便，符合作业人员的习惯。面向GlS进行数字化成图系统，虽然会增加信息处理的工作量。但以GlS为核心的数字化成图系统可以为日后的管理提供高效简便的操作方式。

（6）标准化，规范化和网络化。

（二）地形数据编码的设计

地形数据编码是在GlS中唯一标识某一地物的关键字。基础地形数据编码的设计也是在GlS中进行制图的需要，也是实现基础空间信息共享的基础。基础地形数据的编码是开发以GlS为核心的数字化成图系统的基础。在进行基础地形数据编码设计时，必须遵循以下原则：（1）遵从国家和行业标准。（2）方便应用。用户可根据不同的需求，分层和按专题要素提取基础地形要素信息，随意定制专题显示及输出。（3）系统实现便利。在实际进行设计时，可在《国家基础地形要素编码》的基础上加以扩充，以满足系统的实际需要。

（三）系统的功能设计

在功能设计上，以GlS为核心的数字化成图系统必须兼顾制图与GlS的双重需求。按其工作流程，可将其划分为以下几个模块：

（1）数据输入模块。在此模块中，应支持目前常见的几种数据采集手段。包括：野外数字化测图（测绘）、扫描图矢量化、其他格式的电子数据（GlS数据和CAD数据）转入。在数据输入模块中，还需支持空间数据库作为其数据源。

（2）编辑模块。这是以GlS为核心的数字化成图系统的核心模块。在编辑模块中，所有GlS实体的创建过程都必须是由系统完全封装而且是自动完成的。

（3）查询、统计与分析。基于现有系统，可以直接完成查询、统计与分析功能。

（4）输出模块。包括几个方面的內容：制图输出、报表输出、其他格式的GlS数据输出、数据直接存入空间数据库。

四、资源信息系统（RIS）

（一）建立通信网络基本要素

建立基于地理信息系统的通信网络基本要素，包括：（1）网络的物理连接关系和连接方式，光缆、电缆、无线方式（卫星、微波、短波、集群等），实际长度、地区跨度，建设年代、使用状况；（2）光电缆的敷设方式，管道、直埋、架空等，管道的物理结构、形状、管井位置、管井形状、管空占有情况；直埋深度、土质状况；架空杆路的位置、形状、材料和使用情况。（3）通信机房的设置，机房的物理位置，机房面积、机房温湿度、设备的种类、设备的摆放位置。（4）通信设备的基本情况，已在用设备为主，信息包括设备的型号、端口类型、端口标准、使用情况。（5）基本文件和资料，工程的可行性报告、请示、报告、批复、任务书、初步设计、施工图设计和竣工资料。endprint

上述信息应在同一图形界面内完成，分为不同的模块和层，如：方案为第2层，初步设计图为第3层，施工图为第4层，竣工图为第5层，技改和新增内容为第6层，通常网络管理的显示为第5、6层，层的不同，颜色的不同，为网络的管理者提供直观的显示、方便检索和统计；更改与填充由获得授权的各专业和各部门人员完成，系统管理人员确认后，直接进入相关数据库。

（二）融合ClMIS的数据库

可视化系统将融合现在开发的装备通信综合管理信息系统（ClMIS），把装备信息管理系统中的數据库与地理信息系统相结合，装备数据库作为地理信息系统的一种资源库，由资源可视化系统的图形化界面显示输出相关的数据、文件显示和统计信息。

五、软件与硬件平台（SHP）

资源可视化系统所涉及的GIS是一项专业性很强的专门技术，虽然目前具备许多商用的开发平台和软件产品，但从承担的任务性质和地位出发，必须建立一个实用、简单、高效、安全、便于维护、易于升级的专用软件平台，采用JAVA语言，独立于计算机操作系统的软件平台。可视化系统的硬件平台包括计算机硬件平台和通信网络平台，计算机平台由多个相对独立单位的GIS数据库、MlS数据库、应用服务器和Web服务器组成；通信网络以独立的lP网络构成。

（一）客户端显示界面

资源可视化系统支持客户端的软件平台为单一的浏览器，使客户端系统要求最低。客户根据所关心的基地或单位，直接点击基地图标，可打开基地的数字化地图，客户根据需要，可对地图进行任意缩放，实现精确的定位，客户进一步可对重要楼和机房进一步查询，对机房设备的布局进行图上查询等。

（二）客户对信息的查询

对于通信资源的查询，是可视化系统的最基本的功能。对于管道信息，除可对管道路由进行显示查询外，还可对管道的铺设方式、管道结构给出图像资料。对于通信设备同样可以获得图像资料和三维显示。同时可以实时显示出通信设备的技术资料和详细的技术指标。只要将鼠标放在设备的标志上，信息窗会自动显示出来。并由客户通过抻拉信息窗或滚动条，来阅读设备的技术资料；更加详尽的内容，还可通过进一步的超文本连接完成，并可通过数据库信息进行查询、统计和分析。

六、结论

通过上述研究和实例可以得出以下结论。通信资源的管理信息化和可视化是未来通信网络管理的发展方向，可视化是更高层次，它不仅可以对通信网络的资源管理有重要意义，同时对其他专业和业务的可视化应用起到推动作用，也为其他专业和业务的可视化提供了基础平台。在完成了通信资源管理的基础上，进一步完成通信网络实时管理信息的图形和图像化的处理工作，就实现了基于空间物理拓扑的总装通信网络可视化管理信息系统的基本工作，从而做到真正意义上的通信网络自动化管理。endprint