GIS技術(shù)在通信光纜建設(shè)與維護(hù)中的應(yīng)用

李泰賢

（廣西壯族自治區(qū)信息中心，廣西 南寧 530000）

0 引 言

21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，其中GIS技術(shù)就是一種新興的現(xiàn)代化信息技術(shù)，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘測(cè)、建筑工程和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。GIS技術(shù)科技含量高，中文名稱為地理信息系統(tǒng)，在工程領(lǐng)域中能夠采取工程周邊的地理空間信息進(jìn)行綜合處理，從而為工程建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

我國(guó)一直大力推進(jìn)電子政務(wù)建設(shè)，以廣西為例，經(jīng)過(guò)近20年的建設(shè)與發(fā)展，廣西電子政務(wù)南寧城域基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)已成為支撐自治區(qū)黨委和自治區(qū)人民政府電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)（涉密）、廣西電子政務(wù)外網(wǎng)及政務(wù)部門業(yè)務(wù)專網(wǎng)的信息傳輸平臺(tái)。它覆蓋市區(qū)面積500 km2，地下通信管道260 km，通信光纜590 km，接入政務(wù)部門270多個(gè)，成為自治區(qū)電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)重要基礎(chǔ)通信設(shè)施，在開展業(yè)務(wù)應(yīng)用、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面發(fā)揮了極其重要的作用。光纜在使用過(guò)程中一旦發(fā)生故障，將嚴(yán)重影響電子政務(wù)的正常通信。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)通信光纖工程的快速建設(shè)，縮短工程建設(shè)周期，保障光纖的使用安全，以便及時(shí)檢修光纖，有必要將通信光纖工程與GIS技術(shù)結(jié)合，建設(shè)一套基于GIS技術(shù)的通信基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)，利用先進(jìn)的GIS技術(shù)提高光纖工程的建設(shè)與維護(hù)水平。

1 GIS在通信光纜建設(shè)與維護(hù)中的工作原理

在通信光纜建設(shè)與維護(hù)中，基于GIS技術(shù)的通信基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)可對(duì)光纜路由周邊環(huán)境的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、測(cè)量與統(tǒng)計(jì)。首先，系統(tǒng)會(huì)測(cè)量通信光纜工程在建設(shè)過(guò)程中的地理數(shù)據(jù)，如海拔、地標(biāo)性建筑、等高線等數(shù)據(jù)；其次，系統(tǒng)可采集通信光纜的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，主要包括光纜的架設(shè)高度、預(yù)留長(zhǎng)度、鏈路損耗、埋深及色散等；最后，系統(tǒng)能夠采集通信光纜在建設(shè)過(guò)程中存在的各種問(wèn)題，以便為工程勘察工作提供必要的數(shù)據(jù)支持[1]。GIS在采集上述地理空間數(shù)據(jù)后，會(huì)利用相應(yīng)的處理軟件處理這些數(shù)據(jù)，使這些數(shù)據(jù)能夠從平面形式轉(zhuǎn)化成三維形式的情境圖。這類似于設(shè)計(jì)房子時(shí)需要在設(shè)計(jì)圖紙上對(duì)其線條長(zhǎng)度、形狀等利用線性或非線性形式進(jìn)行展現(xiàn)。GIS會(huì)在地圖中使其在展現(xiàn)時(shí)具有逼真的立體感與空間感，從而便于工程人員觀察通信光纜所處的周邊環(huán)境。通常，GIS技術(shù)在通信光纜建設(shè)與維護(hù)中主要包括以下內(nèi)容：確定通信光纜在建設(shè)與維護(hù)過(guò)程中存在的問(wèn)題及其所處位置；觀察和分析通信光纜所處的地理空間環(huán)境；根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)決策；優(yōu)化工程組織中的設(shè)備與人員。

2 GIS在通信光纜建設(shè)與維護(hù)中的應(yīng)用

2.1 在空間分析中的應(yīng)用

GIS作為近些年來(lái)一種新興的技術(shù)手段，具有相對(duì)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)。相比于傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)，GIS具有更加強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。例如，通信光纜在建設(shè)與維護(hù)時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)，故障的發(fā)生地點(diǎn)隨機(jī)，GIS技術(shù)可通過(guò)分析通信光纜及其所處空間地理環(huán)境之間的關(guān)系進(jìn)行判定，從而確定通信光纜的故障發(fā)生位置，其他信息管理系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)。在通信光纜建設(shè)與維護(hù)中，GIS技術(shù)不僅可對(duì)通信光纜的故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確、快速確定，還能存儲(chǔ)通信光纜埋設(shè)地點(diǎn)周邊的地理空間信息，便于后續(xù)鋪設(shè)與檢修光纜。無(wú)論是哪種工程，都需要制定相應(yīng)的施工方案，通信光纜工程同樣如此。在通信光纜的勘察、建設(shè)與維護(hù)等環(huán)節(jié)，需要制定最優(yōu)的方案。由于通信光纜工程在建設(shè)過(guò)程中有著諸多影響因素，如人為因素對(duì)光纜建設(shè)質(zhì)量的影響、通信光纜的架設(shè)或埋設(shè)距離過(guò)長(zhǎng)、通信光纜建設(shè)成本過(guò)高等，都是典型的影響因素[2]。應(yīng)用GIS技術(shù)，只需要采集足夠的空間地理信息，便可從各個(gè)方面綜合處理這些影響因素，篩選出最佳的建設(shè)、維護(hù)與搶修方案。

2.2 在故障判定中的應(yīng)用

在通信光纜建設(shè)與維護(hù)中，GIS技術(shù)在故障判定中具有至關(guān)重要的作用，能夠迅速確定通信光纜的故障位置，為通信光纜的迅速搶修節(jié)約大量的寶貴時(shí)間。系統(tǒng)在測(cè)量通信光纜的故障點(diǎn)時(shí)，利用專業(yè)測(cè)量?jī)x器檢測(cè)目標(biāo)點(diǎn)與故障點(diǎn)間的距離，然后依據(jù)情境圖準(zhǔn)確判斷通信光纜的故障點(diǎn)位置，同時(shí)能為搶修人員提供通信光纜故障位置的周邊地理環(huán)境，便于搶修人員根據(jù)實(shí)際情況采取對(duì)應(yīng)的搶修措施。此外，這些數(shù)據(jù)會(huì)在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)，以便在后期光纜維護(hù)工作中提供相應(yīng)的參考與依據(jù)。

2.3 在工作決策中的應(yīng)用

GIS技術(shù)能夠?yàn)橥ㄐ殴饫|建設(shè)與維護(hù)提供可靠的空間地理數(shù)據(jù)支持，便于工程人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)做出科學(xué)決策。基于GIS技術(shù)的通信基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)不斷積累經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)橥ㄐ殴饫|的建設(shè)與維護(hù)提供有效參考。比如，系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)判斷通信光纜的故障類型，幫助工程人員分析故障原因，然后將故障類型、故障原因、維修方法等經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行量化處理，并按照具體的類別進(jìn)行劃分。這樣當(dāng)通信光纜在后續(xù)建設(shè)與維護(hù)出現(xiàn)同樣故障時(shí)，工程人員可迅速?gòu)臄?shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取這些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解決，顯著提高了工作效率。

2.4 在組織配置中的應(yīng)用

在通信光纜工程建設(shè)與維護(hù)中，GIS可應(yīng)用于工程組織配置，應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面[3]。第一，GIS技術(shù)能夠?qū)νㄐ殴饫|工程的空間地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)與處理，使這些數(shù)據(jù)能夠得到有效的利用和配置；第二，系統(tǒng)中配置有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)著大量的空間地理數(shù)據(jù)，工程人員可通過(guò)設(shè)置檢索條件，從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到所需的空間地理數(shù)據(jù)；第三，工程人員可利用系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)和分析各類空間數(shù)據(jù)的使用情況，進(jìn)而了解各類空間數(shù)據(jù)的使用頻率。使用頻率越高，說(shuō)明其在工程中的應(yīng)用越頻繁。因此，在通信光纜建設(shè)與維護(hù)中，必須要對(duì)該問(wèn)題予以高度重視，而這需要相關(guān)單位打造一支具有較強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、豐富光纜專業(yè)知識(shí)的專業(yè)化團(tuán)隊(duì)。

3 GIS在通信光纜中的定位分析

在鋪設(shè)通信光纜時(shí)，必須將通信光纜鋪設(shè)到固定地點(diǎn)，而這需要準(zhǔn)確定位通信光纜的鋪設(shè)地點(diǎn)。通過(guò)GIS技術(shù)，工程人員在鋪設(shè)通信光纜時(shí)，每間隔固定距離進(jìn)行標(biāo)志物設(shè)置，有助于確定通信光纜的鋪設(shè)位置。GIS系統(tǒng)會(huì)將標(biāo)志物位置、標(biāo)志物周邊的地理空間信息以及兩個(gè)標(biāo)志物的距離等信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)，這樣當(dāng)通信光纜發(fā)生故障時(shí)，可借助光時(shí)域反射儀進(jìn)行測(cè)量，并將標(biāo)志物作為測(cè)量地點(diǎn)，以精確測(cè)量標(biāo)志物和故障點(diǎn)的距離，最后根據(jù)兩個(gè)標(biāo)志物的距離確定通信光纜故障點(diǎn)所處的位置區(qū)間[4]。事實(shí)上，該方法類似于電子領(lǐng)域?qū)﹄娐饭收蠁?wèn)題的判定與檢測(cè)，通過(guò)不斷縮小故障位置的區(qū)間范圍，最終確定故障點(diǎn)。

4 結(jié) 論

GIS技術(shù)作為一種新興的信息化技術(shù)手段，以計(jì)算機(jī)軟硬件為支持，能夠?qū)ξ锢硎澜缰械亩喾N地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)與管理。將GIS技術(shù)應(yīng)用于通信光纜建設(shè)與維護(hù)工作，不僅能夠有效縮短通信光纜的建設(shè)周期，提高建設(shè)質(zhì)量，還能為通信光纜的維護(hù)工作提供科學(xué)指導(dǎo)，從而使電子政務(wù)通信基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)維工作得到強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。