摘  要  基于作者参研的科研课题，深入分析了通信传输资源的构成及其特点，在此基础上，应用原型法，利用机、GIS、GPS、数字化等技术设计并实现了通信传输资源的可视化管理。系统实现了通信站无纸化办公和数字化管理，有效的实施提高了通信站日常通信值勤质量及水平，证明了图形化操作平台所具有的优越性。    关键词  信息管理；GIS；数字化；通信传输资源 
    通信站作为一个地区的通信任务负责单位，负责管辖该地区的所有通信任务。社会的进步和，对通信业务的需求越来越旺盛，对通信保障的要求也日益提高。由于电信行业的高速发展和管理手段的相对落后，目前通信站对传输资源管理的现状是：各种通信业务的工作量日益增大，管理和维护信息化程度不高，对通信传输资源的维护及管理仍停留在原来的被动、手工操作水平；没有统一的传输资源管理系统，在查询传输网资源信息，进行设备维护、值勤管理、数据统计、资料查找等方面的人工工作量、难度和强度都很大。     通信传输网是通信系统的神经中枢，对通信传输资源的管理，国内部分高校、科研单位及相关部门的学者进行过研究，相关单位也应用GIS技术实现了室外管线、管网资源的信息化管理，但鲜有对整个通信传输网资源进行管理。应用GIS技术仅研究外线管网资源的较多，研究包括传输机房、设备等信息的较少；管理实体信息应用MIS技术的较多，而应用数字化、GIS技术的较少。本文以作者参研科研项目为背景，探讨基于GIS、GPS、数字化等信息技术进行通信传输资源的管理，旨在提高通信站日常通信值勤质量和水平以及处理突发故障的效率，为上级单位宏观管理通信资源提供有力支持。

1  通信传输资源构成及其特点分析

    通信传输资源主要指通信传输网中的传输机房、配线机房和外线三大部分数据实体。其中，传输机房包括各类光端设备，PCM设备，光、数字、音频配线架以及各类设备卡位之间的拓扑连接关系；配线机房主要有内、外主配线架以及配线卡位之间的逻辑连接关系；外线资源主要指光缆路由、电缆路由以及路由上的人井、管孔等信息。通信传输资源构成及其之间的连接关系如图1所示。

    根据通信传输资源是否具有空间地理特征而将其分为两类：具有空间信息的通信传输线路信息（外线光、电缆，人井等信息）和不具有空间信息的机房设备卡位信息。通信传输网实体内容、数量及其相互之间复杂的逻辑连接关系决定了通信传输资源管理是一个专业性强，业务难于理解的系统。系统中的数据体现出如下几方面的特点：    ●空间特性明显。传输线路资源具有明显的空间地理特征，室内机房设备、卡位虽无空间地理特征，但在室内有效空间内具有相对唯一的空间位置信息。    ●数据信息量大。一个装机量为万门电话的机房，其机房的配线卡位数量近20000个；光端机房需要维护与管理的设备、端口、各种卡位信息也近10000个。同时传输资源对象的属性信息内容复杂而丰富，且都比较重要。    ●数据来源广。信息来自光端机房、配线机房、外线业务部门等，各个部门信息单独管理。数据有些是记录在纸上，有些是存在各部门已建立的管理系统中，有的甚至只记在有关人员的头脑里。    ●信息定义、表达缺乏规范化、标准化，表达形式不统一。传输资源数据多以数字、文字、符号、设计施工图纸等介质表征，各部门资料分别建立和保存，造成资料表述不统一，没有一套标准的信息定义方案，沟通需要人的主观判断。    ●传输资源（线缆、设备、卡位等）之间拓扑关系复杂、灵活，管线之间、设备卡位之间的连接关系无通用可循。    从以上的分析可以看出：通信传输资源数据种类繁杂，表现形式不一，且具有鲜明的空间地理特征，各种设备之间逻辑连接关系复杂灵活。因此，如何进行正确的数据录入与维护是系统研制的一个难点。基于窗体进行数据的录入与维护很难保证大量数据录入的正确性和完整性，本文将GIS、GPS、数字化等信息技术应用在系统研制中，基于矢量图形完成了传输资源的管理与维护。

2 基于信息技术的通信资源管理系统设计及其实现

    在对通信传输资源数据进行分析，掌握通信传输资源的属性特征及连接规律基础上，本项研究拓展了传统地图的概念，应用数字化技术，根据机房设备布局平面图进行数字化，得到数字化的矢量机房专题图，从而以“所见即所得”的方式基于专题图应用GIS技术实现了对设备信息的可视化管理。同时，基于城市地图，应用GPS定位完成了外线人井、光电缆路由的专题图。在弄清系统数据及系统业务逻辑流程之后，利用计算机、GIS等技术，MIS与GIS融合，基于局域设计并实现了通信传输资源管理信息系统的研制，实现了基于城市电子地图和数字化的通信机房专题图对通信传输资源的信息化、可视化管理。系统研制的主要意义在于改变通信站现有工作管理模式，把数字化工程纳入到日常通信管理中。    系统与一般GIS应用系统不同之处在于：一般GIS系统注重于直接对地图进行读取、查询，所处理的信息大部分是地图本身固有信息；而本系统所涵盖的不仅仅是一般常见的GIS应用，它更侧重于基于电子地图（专题图）进行通信传输业务的数据处理与维护。

2.1  系统开发方法

    通信传输资源管理信息系统研制是一项典型的复杂工程，系统数据种类繁杂，研制涉及到通信、数据库、GIS、网络等技术领域。在实际研制过程中，由于用户与开发人员之间对技术和实际工作业务流程的理解偏差，系统中一些需求以及通信传输资源之间复杂的业务逻辑关系在系统实现之前不能够精确地定义，而且用户对系统需要完成哪些功能（即系统目标）也不明确，甚至在进行系统研制过程中经常会提出一些新的需求。因此在短时间内很难仅仅依靠需求分析确定出一套完整、一致、有效的系统开发方案，并且这种方案也很难适应用户需求不断变化的情况。针对这种情况，本系统实际采用原型法进行研制，其开发过程是一种用户可以完全参与的过程，通过逐步设计的原型进行用户真正需求的开发，同时逐步完善系统功能，最终得到目标系统。    原型法的实施大大提高了系统的可接受性，系统研制各阶段原型内容如表1所示。
表1 各原型的详细内容

内   容	初始原型	原型二	原型三	目标系统
开发环境	Borland DelphiMapObjectsAccess	Borland DelphiMapObjectsSQL Server	Borland DelphiMapObjectsSQL Server	Borland DelphiMapObjectsSQL Server
测试数据	通信传输资源外线数据	通信传输资源机房业务数据	部分通信传输资源数据	全部通信传输资源数据
用户参与程度	参与需求分析	明确详细需求	完善需求分析报告	对系统运行提出测试意见
修改方式	交互式修改	交互式修改	慎重修改	评审后再修改
运行方式	单机	单机	单机	C/S模式   专用局域网
各类文档	部分	部分	较完整	完整

2.2 使用的主要技术

    针对系统分析的实际情况，结合用户单位实际状况和用户对系统的需求，系统开发语言使用了Borland Delphi 7.0，采用ADO连接系统数据库，采用MapObjects控件进行嵌入式开发，数据库使用微软公司的SQL Server 2000管理系统。    Borland Delphi使用了Microsoft Windows图形用户界面的许多先进特性和设计思想，为我们提供了一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具，在界面设计、语言书写、代码执行效率等方面，相对其它高级开发语言来说有一定的应用优势。常用开发语言的比较见表2。

	Visual Basic	Delphi	C++
界面设计视觉效果	一般	设计简单，界面美观、灵活	界面灵活，设计麻烦
语言书写难易程度	可读、写性好	可读、写性好	较难读写，对程序员要求高
实现功能	简单，复杂	较好，容易	较强，复杂
代码执行效率	一般	较好	较好

    系统采用微软的ADO来连接数据库，由于没有使用特殊控件而需要额外在客户端安装更多的程序，从而减少最终客户端系统运行的负担，同时也可以提高客户端访问数据库服务的速度。     在选择GIS软件平台时，经权重分析后采用ESRI公司的MapObjects控件进行嵌入式开发。MapObjects产品体系由嵌入的地图组件组成系统开销小，具有较高的性能价格比，实现了与流行开发程序设计语言的无缝集成，用户可以用来创建强大的客户端和桌面应用，或为现有的应用添加GIS功能。它可在应用程序中添加制图和GIS功能，通过属性页操纵地图，开发出基于Windows风格的信息系统。同时，MapObjects增强了在地图投影方面的功能。系统应用MO控件进行研制，实现了专业GIS软件对图层信息设置（包括图例设置、图层标注信息设置、图层显示设置等）的功能，达到了专业级水平。    GIS应用的基础是数据，没有大量的数据支持就不可能得出丰富的查询分析结果。通信站现存的人井资料只有纸质的位置示意图，而且由于工作人员的频繁变动等原因造成部分资料丢失，即便现有的资料也无法直接提供系统使用。基于上述分析，采用GPS手持定位的方法，根据人井位置示意图上的信息进行人井实际地理位置信息（经纬度坐标）的采集，在得到所有的人井地理位置信息后将其转换到GIS软件中进行处理，再次根据人井位置示意图结合实际情况修正由于测绘而带来的误差，从而得到系统可用的数字化人井专题图层。    系统应用数字化技术根据机房设备布局情况进行数字化，得到数字化的机房专题图（如图2）。该方法拓展了传统地图的概念，将现实中的通信实体虚拟进机中，使得机房设备、端口卡位等在机房专题图上具有了空间位置信息，从而对其基于GIS技术实现信息的录入与维护。由于设备图形具有了矢量信息，因此在专题图上可以表现各类设备之间的复杂拓扑连接关系。图形化的操作平台在保证良好的性价比及可拓性的前提下实现了对大量不易见、不可见的通信传输资源的可视化管理，保证了机房设备信息录入的正确性及直观性。

图2 数字化的机房专题图（部分）

2.3  系统实现

    系统设计向商业化软件靠近，用户界面设计了Windows的界面设计风格，操作简单，维护方便。系统基于城市地图和数字化机房专题图，实现了某通信站在其管辖地区的通信传输资源信息化管理与维护。系统图形与窗体结合，可进行地图浏览、空间与属性信息查询以及多种表达方式的联合，具有地图管理、系统管理、报表管理、传输业务管理、传输资源数据维护等功能。限于篇幅，仅对传输资源数据维护功能简要描述如下。    ●传输外线实体信息管理    基于城市基础电子地图对人井、光缆、电缆等的空间与属性信息进行管理与维护；提供线缆、人井、管孔的新建、删除以及信息录入、维护等功能。对辖区内主干电缆、配线电缆、交接箱、分电等的空间与属性信息进行编辑、维护、查询、删除；光、电缆故障定位及故障范围分析；对光缆、光纤的信息编辑、维护、查询、删除等。    ●机房设备管理    基于数字化机房专题图设置机房信息，新建、删除机房设备，维护机房内设备（包括光、数字、音频配线架，光端机，PCM等）的属性、设备间的拓扑连接关系以及空间位置信息等。系统中的地图浏览以多文档方式实现，可对浏览过程跟踪查看；地图数据管理实现了版本管理和差异化传输（比较客户端和服务器上的地图数据，根据客户端上的地图数据是否最新判断是否需要下载服务器端的地图数据），节省了大量数据在上的传输时间，提高了系统运行效率。系统研制设计同时存在两个地图坐标系统——经纬度坐标系为GPS提供数据导入通道，大地坐标系可改观地图浏览的视觉效果，缓解同一坐标系下进行测距与经纬度定位不能同时存在的矛盾，增强了系统的灵活性。    系统可进行传输资源空间与属性信息的查询，通过设置查询条件，选择查询符合条件的记录，并以列表形式显示其详细信息。在直观准确反映传输资源属性信息同时可迅速定位其地理位置，提供用户更多的浏览信息，提高了通信值勤质量和处理突发故障的效率（如图3）。

图3 资源快速定位

    系统的实施，解决了通信站设备维护、值勤管理等方面由于通信业务量增大而带来的诸多困难，降低了传输系统资源的管理难度和强度，提高了值勤人员的日常工作效率，使各部门业务人员实现了无纸化办公和数字化管理，满足了通信站对该系统的使用要求。

3  结束语

    基于计算机、GIS、GPS、数字化等技术研制的通信传输资源管理系统，其研究成果在信息量、信息表达方式、数据准确性等诸多方面为工作人员进行日常通信值勤提供了高效、快速、清晰的信息表达。随着计算机技术和GIS技术的不断完善，地理空间数据的存储与管理，真正分布式、互操作的WEB地理信息系统，是GIS的发展趋势，它必将推动通信传输资源管理信息系统的发展。实施通信传输资源的管理是通信网络建设的大势所趋，基于信息技术的通信传输资源管理系统的开发与应用，正是顺应了这一发展趋势。系统已投入使用，可适用于各类通信单位，具有一定的社会应用推广价值。

参考

[1] 王俊鹏. 基于GIS的光电缆传输网信息系统研究[D]. 北京：北京理工大学, 2004.[2] 侯光明, 王俊鹏, 刘建昌. MIS与GIS融合的通信网络管理信息系统[J]. 北京理工大学学报,  2004, 24(4):338-341. [3] 王俊鹏, 刘建昌, 侯光明. 原型法在通信网络资源管理信息系统研发中的应用[C]. PPBA第20届年会集. 上海: 上海大学, 2003.[4] 任沂军, 戴吾蛟. 基于GIS的电信传输资源管理系统[J]. 计算机应用, 2002, 22(6):74-77.