GIS技术在通信光缆建设与维护中的应用

李泰贤

（广西壮族自治区信息中心，广西 南宁 530000）

0 引 言

21世纪以来，我国科学技术发展迅速，其中GIS技术就是一种新兴的现代化信息技术，广泛应用于地质勘测、建筑工程和环境监测等领域。GIS技术科技含量高，中文名称为地理信息系统，在工程领域中能够采取工程周边的地理空间信息进行综合处理，从而为工程建设提供可靠的数据支持。

我国一直大力推进电子政务建设，以广西为例，经过近20年的建设与发展，广西电子政务南宁城域基础通信网络已成为支撑自治区党委和自治区人民政府电子政务内网（涉密）、广西电子政务外网及政务部门业务专网的信息传输平台。它覆盖市区面积500 km2，地下通信管道260 km，通信光缆590 km，接入政务部门270多个，成为自治区电子政务网络重要基础通信设施，在开展业务应用、服务经济社会发展方面发挥了极其重要的作用。光缆在使用过程中一旦发生故障，将严重影响电子政务的正常通信。为了实现对通信光纤工程的快速建设，缩短工程建设周期，保障光纤的使用安全，以便及时检修光纤，有必要将通信光纤工程与GIS技术结合，建设一套基于GIS技术的通信基础设施管理系统，利用先进的GIS技术提高光纤工程的建设与维护水平。

1 GIS在通信光缆建设与维护中的工作原理

在通信光缆建设与维护中，基于GIS技术的通信基础设施管理系统可对光缆路由周边环境的地理空间数据进行采集、测量与统计。首先，系统会测量通信光缆工程在建设过程中的地理数据，如海拔、地标性建筑、等高线等数据；其次，系统可采集通信光缆的运行状态数据，主要包括光缆的架设高度、预留长度、链路损耗、埋深及色散等；最后，系统能够采集通信光缆在建设过程中存在的各种问题，以便为工程勘察工作提供必要的数据支持[1]。GIS在采集上述地理空间数据后，会利用相应的处理软件处理这些数据，使这些数据能够从平面形式转化成三维形式的情境图。这类似于设计房子时需要在设计图纸上对其线条长度、形状等利用线性或非线性形式进行展现。GIS会在地图中使其在展现时具有逼真的立体感与空间感，从而便于工程人员观察通信光缆所处的周边环境。通常，GIS技术在通信光缆建设与维护中主要包括以下内容：确定通信光缆在建设与维护过程中存在的问题及其所处位置；观察和分析通信光缆所处的地理空间环境；根据相关数据进行科学决策；优化工程组织中的设备与人员。

2 GIS在通信光缆建设与维护中的应用

2.1 在空间分析中的应用

GIS作为近些年来一种新兴的技术手段，具有相对完善的数据库。相比于传统的信息管理系统，GIS具有更加强大的应用优势。例如，通信光缆在建设与维护时出现故障时，故障的发生地点随机，GIS技术可通过分析通信光缆及其所处空间地理环境之间的关系进行判定，从而确定通信光缆的故障发生位置，其他信息管理系统难以实现。在通信光缆建设与维护中，GIS技术不仅可对通信光缆的故障位置进行准确、快速确定，还能存储通信光缆埋设地点周边的地理空间信息，便于后续铺设与检修光缆。无论是哪种工程，都需要制定相应的施工方案，通信光缆工程同样如此。在通信光缆的勘察、建设与维护等环节，需要制定最优的方案。由于通信光缆工程在建设过程中有着诸多影响因素，如人为因素对光缆建设质量的影响、通信光缆的架设或埋设距离过长、通信光缆建设成本过高等，都是典型的影响因素[2]。应用GIS技术，只需要采集足够的空间地理信息，便可从各个方面综合处理这些影响因素，筛选出最佳的建设、维护与抢修方案。

2.2 在故障判定中的应用

在通信光缆建设与维护中，GIS技术在故障判定中具有至关重要的作用，能够迅速确定通信光缆的故障位置，为通信光缆的迅速抢修节约大量的宝贵时间。系统在测量通信光缆的故障点时，利用专业测量仪器检测目标点与故障点间的距离，然后依据情境图准确判断通信光缆的故障点位置，同时能为抢修人员提供通信光缆故障位置的周边地理环境，便于抢修人员根据实际情况采取对应的抢修措施。此外，这些数据会在数据库中进行长期存储，以便在后期光缆维护工作中提供相应的参考与依据。

2.3 在工作决策中的应用

GIS技术能够为通信光缆建设与维护提供可靠的空间地理数据支持，便于工程人员根据这些数据做出科学决策。基于GIS技术的通信基础设施管理系统在应用过程中会不断积累经验，能够为通信光缆的建设与维护提供有效参考。比如，系统在应用过程中会判断通信光缆的故障类型，帮助工程人员分析故障原因，然后将故障类型、故障原因、维修方法等经验进行量化处理，并按照具体的类别进行划分。这样当通信光缆在后续建设与维护出现同样故障时，工程人员可迅速从数据库中调取这些经验进行解决，显著提高了工作效率。

2.4 在组织配置中的应用

在通信光缆工程建设与维护中，GIS可应用于工程组织配置，应用价值主要体现在以下3个方面[3]。第一，GIS技术能够对通信光缆工程的空间地理数据进行采集、存储、统计与处理，使这些数据能够得到有效的利用和配置；第二，系统中配置有功能强大的数据库，在数据库中存储着大量的空间地理数据，工程人员可通过设置检索条件，从数据库中检索到所需的空间地理数据；第三，工程人员可利用系统统计和分析各类空间数据的使用情况，进而了解各类空间数据的使用频率。使用频率越高，说明其在工程中的应用越频繁。因此，在通信光缆建设与维护中，必须要对该问题予以高度重视，而这需要相关单位打造一支具有较强计算机基础、丰富光缆专业知识的专业化团队。

3 GIS在通信光缆中的定位分析

在铺设通信光缆时，必须将通信光缆铺设到固定地点，而这需要准确定位通信光缆的铺设地点。通过GIS技术，工程人员在铺设通信光缆时，每间隔固定距离进行标志物设置，有助于确定通信光缆的铺设位置。GIS系统会将标志物位置、标志物周边的地理空间信息以及两个标志物的距离等信息在数据库中存储，这样当通信光缆发生故障时，可借助光时域反射仪进行测量，并将标志物作为测量地点，以精确测量标志物和故障点的距离，最后根据两个标志物的距离确定通信光缆故障点所处的位置区间[4]。事实上，该方法类似于电子领域对电路故障问题的判定与检测，通过不断缩小故障位置的区间范围，最终确定故障点。

4 结 论

GIS技术作为一种新兴的信息化技术手段，以计算机软硬件为支持，能够对物理世界中的多种地理空间数据进行采集、处理、存储、统计与管理。将GIS技术应用于通信光缆建设与维护工作，不仅能够有效缩短通信光缆的建设周期，提高建设质量，还能为通信光缆的维护工作提供科学指导，从而使电子政务通信基础设施的运维工作得到强有力的技术支撑。