GIS技術在OSS/BSS中的應用

孫 志，李 凌，劉師哲

（1.西安電子科技大學 西安 710026；2.中國電信股份有限公司深圳分公司 深圳 518048；3.中國電信股份有限公司廣東研究院 廣州 510630）

1 引言

地理信息系統 （geographic information system，GIS）是集合計算機硬件、軟件、地理數據和個人設計，有效獲得、存儲、更新、管理、分析和顯示地理參考信息的軟件系統[1]，為人們提供了一個管理地理信息和開展空間分析的先進工具[2]。自20世紀60年代誕生以來，隨著信息技術和移動互聯網等的迅猛發展，GIS也從專業化的應用逐漸轉到大眾化的應用，美國目前有84%的聯邦政府機構正使用GIS技術[3]。電信業作為信息技術發展最快的產業，也是競爭最激烈的產業之一，GIS技術及相關數據，作為有效的輔助支撐手段，被廣泛應用到電信的內外部運營中[4,5]。GIS在OSS/BSS中的應用，可分成面向公眾客戶和行業客戶的應用。面向公眾客戶的應用中，定位應用和號百應用最廣泛；面向行業客戶的應用中，政府和物流的行業應用比較廣泛。

本文對GIS在電信內部及外部的現有應用進行簡介，探討了GIS在電信行業應用中所存在的主要問題，并針對問題提出了GIS在電信運營中的發展模式，包括開放環境下的GIS、企業級GIS平臺、核心數據自維護的GIS數據維護模式。

2 GIS技術在OSS/BSS的應用現狀

GIS技術目前在OSS/BSS中的應用，主要包括電信運營商內部的運營支撐系統應用和電信面向外部客戶提供的ICT集成服務兩個方面。

根據eTOM Framework（業務流程框架）一級視圖[6]，如圖1所示，業務流程框架的15個功能組中，有8個功能組需要直接使用GIS數據或應用。這8個功能組分別是：市場與產品管理、客戶關系管理、業務開發與管理、服務管理與運營、資源開發與管理、資源管理與運營、供應鏈開發與管理和供應商/合作伙伴關系管理。在這8個業務功能組中，市場與產品管理、服務管理與運營、資源管理與運營運用GIS技術和數據最多。

（1）GIS在市場與產品管理方面的應用

市場和銷售是電信企業以完成市場目標或獲得客戶訂單為目標進行的經營活動，GIS主要應用在市場、客戶和地理信息的疊加和分析方面，形成有針對性的營銷，以彌補傳統方法對空間信息管理與分析能力的不足。

（2）GIS在服務管理及運營方面的應用

服務管理與運營，可以為電信的產品交付過程管控等，GIS目前主要應用于社區經理現場裝機的設施定位、社區經理的裝機最優路線安排、營業前臺基于GIS地圖的輔助選址等。

（3）GIS在資源管理及運營方面的應用

資源管理與運營，為電信運營的核心之一，從管理的數據看，涉及全電信網絡的數據管理；從管理的流程看，涉及網絡規劃、建設、業務開通、網絡維護、市場營銷等企業關鍵流程。GIS在資源管理及運營中的應用如下。

①標準地址數據及應用

根據市政的定義，建立了標準地址庫和地名庫，用于資源服務區建立、營業前臺選址、業務房間到達圖等應用，但缺乏在GIS及地圖上建立建筑物和建筑物群的圖層，沒有做到地面上一棟樓、地圖上一棟樓、地址庫中一條標準地址的三對應，缺乏從圖的維度看標準地址等數據是否準確。

②電信網絡的資源管理

電信網絡龐大且復雜，尤其是電信管網和室外設施，如電信管道、光纜網、電纜網及室外設施（如基站、交接箱等），分布分散。這些資源數據大部分無法自動采集獲得，但資源應用又要求資源數據與現場一致，資源管理系統以GIS為基礎錄入和維護上述資源數據，可以為設施快速定位，提升資源數據錄入、變更和查詢等效率，為資源數據的動態維護帶來便利。

③網絡規劃的應用

通過路網、建筑物、業務數據及變化率、資源數據及變化率、客戶數據和行為數據疊加計算和分析，可以得出建筑物群、建筑物、某設施點、某區域的網絡資源需求，形成比較有效的資源預警分析報告，解決在何處建設多大容量的問題，指導網絡規劃建設。

3 GIS技術在OSS/BSS應用的挑戰

在OSS/BSS領域，GIS技術的應用已經獲得長足的發展，但在系統建設、數據更新、數據應用、新GIS技術應用方面還存在一些問題，主要挑戰如下。

（1）GIS平臺重復投資分散建設

GIS技術被廣泛應用到電信的各種應用中，但之前缺乏統一的規劃，各系統往往獨立采購GIS平臺產品、電子地圖及配套的軟硬件。據統計，部分省級運營商的GIS平臺超過20個，分散建設導致嚴重的重復投資。各系統空間參考系、數據模型和數據格式沒有遵循統一的標準，相互之間難以實現信息共享，不但基礎數據維護費用高，還形成嚴重的信息“孤島”。在電信企業強調集約化運營的情況下，這一現狀對企業的發展是十分不利的。

（2）GIS數據難以動態更新

目前各GIS平臺主要以購買地圖為主，存在如下兩個問題。

一是地圖的數據更新慢，地圖更新是按現實情況對地圖內容進行更正的過程。但目前無論是從政府相關部門還是從互聯網公司采購的地圖，更新時間都較長，當地形地貌發生變化，需要1～3年或更長的時間才能夠更新地圖。電信業的營銷、交付和服務，隨建筑物的封頂和人員的入住而發生，故GIS數據更新滯后。

二是僅地圖數據不能夠滿足電信應用的需求，對于電信業，除了需要地圖外，更需要建筑物群、建筑物、建筑物樓層、建筑物房間的數據，但這些數據在地圖上缺少或者沒有以數據庫格式存在，難以滿足應用需求。

（3）技術演進下GIS技術應用面臨的挑戰

隨著地理空間信息產業的迅猛發展，GIS新技術也層出不窮，如交互式分布式Web GIS、智能GIS與空間數據挖掘、空間數據的動態多維表達及實時三維可視化、GIS建 模 技 術 、Cyber GIS 或 者 VR-GIS[7]、三 維 GIS[8]、參 與 型GIS[9]等。這些新技術雖然發展迅猛，但電信行業應用這些技術還處于一個初級階段。

4 GIS技術在OSS/BSS中的演進路線

隨著社會的發展，ICT已經進入開放共享的時代，ICT的發展在帶來廣泛的應用前景和發展機遇的同時，也給傳統電信產業帶來巨大的挑戰。目前GIS技術在電信行業的演進路線分成3種，介紹如下。

（1）開放環境下的GIS在電信行業的應用

按照百度百科的定義，開放環境下的GIS是指在計算機和通信環境下，根據行業標準和接口所建立的地理信息系統[10]。在這個系統中，不同廠商的地理信息系統軟件以及異構分布數據庫能相互通過接口交換數據，并將它們結合在一個集成式的操作環境中。因此，在開放式的地理信息系統環境中，能實現不同地理空間數據之間、數據處理功能之間的相互操作以及不同系統或不同部門之間的資源共享。

在電信行業中，由于資源管理、服務管理以及市場部門的客戶經營分析等需求，需要在GIS的開放平臺上疊加電信數據，以滿足電信企業運營的需求。在這種模式下，電信企業需要解決如下問題。

·統一的GIS信息模型：目的是保證GIS信息服務不受GIS平臺、數據格式、時間、地點等的限制。必須為使用不同來源、不同格式的GIS資源建立抽象的統一模型，以融合使用這些資源。

·需要解決電信的可靠可信服務和當前互聯網服務“盡力而為”性質服務的矛盾：由于這一矛盾的存在，要更好地在ICT服務中使用開放的GIS，就必須采取一些有效措施，如使用地圖的緩沖技術、資源發現技術等。由于地理信息波動的實時性不高，緩沖是解決問題的重要手段；與此同時，如何通過抽象描述，統一不同來源的等價信息 （異構數據），也是使用資源發現擴大GIS信息資源的重要前提。

·大數據和GIS專用數據的融合：開放環境的GIS平臺提供的往往是開放的通用信息，并沒有專業的企業經營數據，如建筑物群數據和圖層、建筑物數據和圖層、建筑物樓層數據和圖層、建筑物房間數據和圖層以及電信行業的運營數據等，要融合使用這些數據和信息，就必須有良好的方法，以支持需求的發展、技術的進步和環境的變化。

（2）電信企業級GIS及其應用

目前電信企業的大部分做法都是每個獨立GIS應用均建立一個GIS平臺，以避免重復投資與建設，實現電子地圖、行業空間信息和GIS應用的完全共享，為企業提供全方位的空間信息服務，支撐企業提升全業務運營支撐能力、分客戶群與品牌經營支撐能力、精確化管理與數據應用能力、信息化主動服務能力，建立面向整個企業的公共GIS平臺，可以支撐企業在整個社會的空間信息產業鏈中發揮重大作用，體現良好的經濟與社會價值。目前中國電信等運營商，均出臺了企業級GIS的規范及標準，并逐步建立企業級GIS平臺。

如果采用這種模式，可以降低系統的建設費用，但系統的開放性不夠，不符合未來開放融合的發展趨勢。

（3）核心數據自維護式的GIS平臺

對于電信運營商來說，最核心和使用最多的GIS數據是建筑物群數據和圖層、建筑物數據和圖層、建筑物樓層數據和圖層、建筑物房間數據和圖層，這部分數據在市場營銷、業務開通、網絡規劃及建設等方面被廣泛應用，而并非地圖的基礎地理信息（自然地理信息中的地貌、水系、植被以及社會地理信息中的居民地、交通、境界等）。

電信運營商GIS平臺數據更新普遍存在一個誤區：GIS平臺的數據更新通過以購買為主和少量自己采編相結合的方式建設，談起GIS平臺建設，就認為是采購地圖。采購地圖費用高，更新慢，最核心的問題是，采購回來的地圖沒有建筑物群數據和圖層、建筑物數據（僅有圖層）、建筑物樓層數據和圖層、建筑物房間數據和圖層等核心數據。采購回來的GIS平臺數據，無法和現有電信運營商內部現有的數據相融合，發揮的作用有限。

中國電信股份有限公司深圳分公司（以下簡稱深圳電信）就采用GIS平臺核心數據自維護的模式，而并非以采購為主的模式。在GIS平臺的建設初始階段，采購地圖并獲取建筑物圖層及路網圖層，根據建筑物圖層增加建筑物群數據和圖層、建筑物樓層、建筑物房間數據，以后若現場發生變化，自主維護建筑物群數據和圖層、建筑物數據和圖層、建筑物樓層數據和圖層、建筑物房間數據和圖層，快速滿足電信內部和外部的需求，形成了深圳電信特有的建筑物群數據和圖層 （如圖2所示）、建筑物樓層數據和圖層、建筑物房間數據和圖層，并以上述數據為核心，建立獨有的劃小運營支撐體系及各圖層應用等。

如果采用這種模式，前期的投入成本比較多，但未來的發展趨勢是電信企業采集建筑物群數據和圖層、建筑物數據和圖層、建筑物樓層數據和圖層、建筑物房間數據和圖層等，形成自己的地理信息商業數據，并以此數據為核心，將內部的GIS能力開放提供給政府及特定行業，這符合未來開放融合的發展趨勢。

在實際應用中，也可以結合上述幾種方式實現應用目標，例如，當需要廣泛的地理信息時，可以采用（1）中介紹的方式獲取基礎地理信息，由（3）中介紹的方式提供建筑、樓層等附加信息，從而為內外部的信息服務提供更廣泛的GIS應用服務。

5 結束語

隨著社會的發展，ICT服務和應用的開放、融合已經成為大趨勢，地理信息系統也同樣如此，這使得地理信息的功能越來越強，使用越來越廣泛，幾乎滲透到信息服務的各個方面。作為ICT服務提供企業的電信運營商在GIS服務提供中可以大有作為。除了內部使用以外，還可以作為服務或附加在其他ICT服務中向客戶提供，從而對企業產品、市場和客戶的發展提供新的服務基礎。

1 ESRI,ARC/INFO.The World’s GIS,ESRI White Paper Series.Environment System Research Institute,Mar 1995

2 Coppock J T,Rhind D W.The History of GIS,Geographic Information System.London:Longman,1991

3 郭宏慧.地理信息系統的應用現狀和發展趨勢分析.河北農業科學,2009,13(1):140～142

4 Longley P A,Goodchild M F.Geographical Information Systems.London:John Wiley&Sons,2004

5 陳娜,吳信才,孫志等.地理信息系統在電信行業中的應用及發展趨勢.河南大學學報（自然科學版）,2009(4):420～423

6 TMF GB921-G(R8.1_v11).Business Process Framework(eTOM)-Guide to Applying the Business Process Framework,2011

7 張發勇,李才仙.淺析GIS通信本地網管理系統建設.地球科學—中國地質大學學報,2002(3):329～332

8 藍榮欽,李淑霞,劉陽等.地理信息系統的發展現狀和趨勢.地理空間信息,2004(1):8～11

9 龔健雅.當代地理信息系統進展綜述.測繪與空間地理信息,2004(1):5～11

10 開放式地理信息系統.http://baike.baidu.com/link?url=-VUw WeCKw1aO4vJGFikLW8qqAZWt7HF4GU-lS2LQ0-YqpoiKW_vK0 Yfs3UlXBc47