三維地理信息系統(tǒng)在河南黃河通信網(wǎng)建設(shè)的應(yīng)用

張付陽

【摘要】 隨著河南黃河通信專網(wǎng)的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大，借助三維地理信息數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化和管理已變得越來越重要。本文主要介紹三維地理信息系統(tǒng)在河南黃河通信專網(wǎng)規(guī)劃、優(yōu)化和維護中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵字】 三維地理信息系統(tǒng) 黃河 通信專網(wǎng)

一、引言

河南黃河治黃防汛工作的主要信息通信手段目前以河南黃河通信專網(wǎng)為主，少量公網(wǎng)租用為輔，由微波、一點多址微波、無線接入系統(tǒng)、移動通信、程控交換、部分光纜、衛(wèi)星通信等多種通信手段組成的綜合通信網(wǎng)，是河南治黃防汛工作的主要通信手段，也是全河通信網(wǎng)的重要組成部分，擔(dān)負著為防汛、搶險、水調(diào)、視頻會議、電子政務(wù)、防洪工程信息化等等各項治黃業(yè)務(wù)提供信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹厝?，多年來為黃河防汛指揮調(diào)度及日常治黃工作提供專項信息通信服務(wù)?；拘纬闪耸?、市、縣三級信息通信綜合網(wǎng)絡(luò)，覆蓋了河南境內(nèi)6個市級河務(wù)局、28個縣級河務(wù)局以及沿河兩岸重要險工、險段及涵閘300余處。

對于河南通信網(wǎng)絡(luò)資源的整體管理而言，基本上還停留在手工管理為主、計算機管理為輔的水平上，而且有關(guān)通信資源管理各自為政，沒有有機結(jié)合、統(tǒng)一管理；線路設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也采用人工測繪和圖紙管理的方式。如何加強河南黃河通信資源和設(shè)備的管理，提高管理水平，更好地為黃河防汛提供有效的通信支撐，成為黃河通信事業(yè)的迫切課題。

二、三維地理信息系統(tǒng)的選型

Skyline 軟件是利用航空影像 、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)和其它的二維或三維模型等信息源，包括GIS數(shù)據(jù)集層等創(chuàng)建的一個交互式環(huán)境。它能夠允許用戶快速的融合數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)庫，并且有效地支持大型數(shù)據(jù)庫和實時信息流通訊技術(shù)。Skyline軟件系列產(chǎn)品為網(wǎng)絡(luò)和非網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供了一個三維交互世界的窗口。以下的工作流程能夠指導(dǎo)你在本地或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行基本數(shù)據(jù)生成，數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)分析等。產(chǎn)品能夠分離開或根據(jù)用戶需求進行用戶化的特殊定制。因此，選用Skyline的三維GIS平臺，能更好的實現(xiàn)黃河通信資源管理，并具有很好的升級擴展能力。

三、項目的研究內(nèi)容

1、首先搭建一套基于Skyline的三維地理信息平臺，使用衛(wèi)星影像、高程數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)對河南黃河全河段進行建模。2、根據(jù)我局信息傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)絡(luò)的實際情況，對微波站點、通信線路、交換站點等通信資源進行基礎(chǔ)地理信息的采集、分類。3、根據(jù)通信資源的不同類別，在三維GIS平臺上進行批量建模，實現(xiàn)河南黃河通信資源的可視化管理，更好的為黃河防汛提供通信保障能力。

通過對河南黃河通信資源基礎(chǔ)地理信息的采集、整理、分類，以Skyline的三維地理信息系統(tǒng)為平臺，建成一套河南黃河通信資源三維GIS模型，以便實現(xiàn)通信資源的可視化管理，為黃河防汛通信保障提供更為方便有效的管理手段。

四、項目建設(shè)目的

根據(jù)當前黃河通信網(wǎng)絡(luò)資源管理的實際需求，采用Skyline的三維地理信息平臺，建立河南黃河通信的傳輸資源、交換資源的三維GIS模型，實現(xiàn)以下目標：

1、真實、直觀地再現(xiàn)微波站點、通信線路、信息交換站點、地表信息和建筑物等的三維景觀。

2、可以實時瀏覽、檢索、查詢各個信息點的基本信息，管理整個河南黃河通信設(shè)施的龐大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包含設(shè)備信息，無線覆蓋范圍，有線線路路徑，以及地理信息等數(shù)據(jù)。

3、為決策者提供多種分析處理工具并生成各種專題圖紙，以便決策者進行分析、決策。

五、項目功能需求

1、三維GIS的基本功能：可以對地圖進行無級放大、縮小，通過圖層控制可在地圖上新建、刪除基本點、線、面、建筑物等實體模型，并進行標識和屬性設(shè)置，可以控制各類模型的疊放順序、顯示隱藏狀態(tài)、顯示風(fēng)格，可以根據(jù)需要輸出專題圖紙。真實再現(xiàn)通信網(wǎng)所在環(huán)境以及線路、微波、交換站點的分布情況，通過三維自由飛行，實現(xiàn)三維景觀瀏覽，使通信管理、施工、維護人員可以直觀了解通信網(wǎng)現(xiàn)狀。

2、為通信網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計人員提供依據(jù)：根據(jù)三維GI S系統(tǒng)提供的豐富數(shù)據(jù)，建立準確的模型，應(yīng)用科學(xué)的計算方法可以輔助通信網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計，為通信線路的設(shè)計施工和通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化提供依據(jù)。例如，微波站點的選址，微波天線的選型、掛高及方向，設(shè)備的功率，光纜的路由等，在線路規(guī)劃中可以自動生成最佳路由圖。

3、故障管理：以三維GIS系統(tǒng)為平臺，可以清晰的看到網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)，根據(jù)通信網(wǎng)拓撲關(guān)系，進行通信故障影響范圍分析，通過界定故障點的物理位置，找出故障點上、下游的所有受影響的線路及站點，為檢修人員提供精確的位置信息，使通信恢復(fù)更為快捷和容易。

4、其他功能：實現(xiàn)通信資料的統(tǒng)一管理和信息共享，提高對黃河防汛的通信保障能力。在“公專結(jié)合、優(yōu)勢互補”的原則上，為實現(xiàn)與公網(wǎng)更好的合作共享提供便于查看更加直觀的資料。

六、結(jié)束語

三維地理信息系統(tǒng)在黃河通信管理上的應(yīng)用具有重要作用，根據(jù)三維GIS技術(shù)，對河南黃河通信網(wǎng)的物理和邏輯資源進行科學(xué)合理的管理，實現(xiàn)對通信網(wǎng)組織和優(yōu)化，為決策者和管理部門提供大量的數(shù)據(jù)分析和專題圖紙。隨著黃河通信專網(wǎng)的建設(shè)，三維GIS技術(shù)的發(fā)展，三維地理信息系統(tǒng)在黃河上將會有更好的應(yīng)用。