三維地理信息系統在河南黃河通信網建設的應用

張付陽

【摘要】 隨著河南黃河通信專網的建設，網絡規模不斷擴大，借助三維地理信息數據進行網絡規劃、優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在河南黃河通信專網規劃、優化和維護中的應用。

【關鍵字】 三維地理信息系統 黃河 通信專網

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為主，少量公網租用為輔，由微波、一點多址微波、無線接入系統、移動通信、程控交換、部分光纜、衛星通信等多種通信手段組成的綜合通信網，是河南治黃防汛工作的主要通信手段，也是全河通信網的重要組成部分，擔負著為防汛、搶險、水調、視頻會議、電子政務、防洪工程信息化等等各項治黃業務提供信息數據傳輸的重任，多年來為黃河防汛指揮調度及日常治黃工作提供專項信息通信服務。基本形成了省、市、縣三級信息通信綜合網絡，覆蓋了河南境內6個市級河務局、28個縣級河務局以及沿河兩岸重要險工、險段及涵閘300余處。

對于河南通信網絡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，而且有關通信資源管理各自為政，沒有有機結合、統一管理；線路設計、網絡優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，成為黃河通信事業的迫切課題。

二、三維地理信息系統的選型

Skyline 軟件是利用航空影像 、衛星遙感數據、高程數據和其它的二維或三維模型等信息源，包括GIS數據集層等創建的一個交互式環境。它能夠允許用戶快速的融合數據、更新數據庫，并且有效地支持大型數據庫和實時信息流通訊技術。Skyline軟件系列產品為網絡和非網絡環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你在本地或網絡環境下進行基本數據生成，數據傳輸，數據可視化和數據分析等。產品能夠分離開或根據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、項目的研究內容

1、首先搭建一套基于Skyline的三維地理信息平臺，使用衛星影像、高程數據等基礎地理信息數據對河南黃河全河段進行建模。2、根據我局信息傳輸網、交換網絡的實際情況，對微波站點、通信線路、交換站點等通信資源進行基礎地理信息的采集、分類。3、根據通信資源的不同類別，在三維GIS平臺上進行批量建模，實現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地理信息的采集、整理、分類，以Skyline的三維地理信息系統為平臺，建成一套河南黃河通信資源三維GIS模型，以便實現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、項目建設目的

根據當前黃河通信網絡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，實現以下目標：

1、真實、直觀地再現微波站點、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施的龐大基礎數據，包含設備信息，無線覆蓋范圍，有線線路路徑，以及地理信息等數據。

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置，可以控制各類模型的疊放順序、顯示隱藏狀態、顯示風格，可以根據需要輸出專題圖紙。真實再現通信網所在環境以及線路、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現狀。

2、為通信網規劃、設計人員提供依據：根據三維GI S系統提供的豐富數據，建立準確的模型，應用科學的計算方法可以輔助通信網的規劃設計，為通信線路的設計施工和通信網絡的優化提供依據。例如，微波站點的選址，微波天線的選型、掛高及方向，設備的功率，光纜的路由等，在線路規劃中可以自動生成最佳路由圖。

3、故障管理：以三維GIS系統為平臺，可以清晰的看到網絡運行狀態，根據通信網拓撲關系，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，使通信恢復更為快捷和容易。

4、其他功能：實現通信資料的統一管理和信息共享，提高對黃河防汛的通信保障能力。在“公專結合、優勢互補”的原則上，為實現與公網更好的合作共享提供便于查看更加直觀的資料。

六、結束語

三維地理信息系統在黃河通信管理上的應用具有重要作用，根據三維GIS技術，對河南黃河通信網的物理和邏輯資源進行科學合理的管理，實現對通信網組織和優化，為決策者和管理部門提供大量的數據分析和專題圖紙。隨著黃河通信專網的建設，三維GIS技術的發展，三維地理信息系統在黃河上將會有更好的應用。