地理信息系统在有线电视网络中的应用

【摘要】将计算机地理信息技术和有线电视传输网络具体实际相结合，可有效解决有线电视网络运营管理中存在的诸多问题。对有线电视GIS的系统构成、系统功能及其应用进行了详细阐述。

【关键词】地理信息系统；有线电视网络；数据库存；资源管理

1.概述

地理信息系统是一种信息可视化技术，它由地理学、制图学、摄影测量与遥感学、计算机学、数据库技术等学科综合发展而来。在有线电视领域中，绝大多数数据都包含有地理信息部分，如用户分布、放大器的位置、线路的走向等。建设有线电视网络资源管理GIS系统即把有线网络中的管线、设备的空间位置和非空间的属性信号（各器件的电性能指标、管井类别、权属、走向等）及用户数据信息与GIS有机结合，将地下大量不易见、不可见的有线电视管线数据可视化，进行数据的动态管理，完成从前端设备到用户端的双向网，并对网络进行设计、维护与管理，包括网络设计、数据录入、数据维护、统计、查询及路由分析等，实时对工作流程、网络资产（静态、动态）的管理，最终实现该系统与设备监控系统、用户管理系统、客户服务系统、网络管理系统等其它相关系统的无缝集成，为相关系统提供可视化服务，组成完整的广电网络运营支撑平台。

2.有线电视网络资源管理现状

随着有线电视事业的飞速发展，有线电视运营管理部门都要投入大量的资金进行有线电视传输网的建设、改造和维护，以满足迅猛增多的有线电视用户及增值业务需求，随着电视传输网络线路的成数倍甚至数十倍的增长，依靠传统模式对有线电视资源和用户进行管理的方法已经不能满足现在的海量资源管理的需要，然而，大部分有线电视运营管理部门对网络的建设和管理仍停留在原来的被动、手工及效率低下的水平上，具体主要表现在以下几个方面。

(1)工程规划的被动性：由于有线电视运营部门与市政规划、建设部门缺乏沟通，导致在城市住宅及建筑建设时，有线电视配套工程没有及时跟上。总是等到住宅及建筑设施已经投入使用后，才着手有线电视工程的建设，有线电视工程规划被动，直接影响了有线电视运营单位的服务质量和经济效益。

(2)图纸管理方面：在计算机管理盛行的时代，大部分有线电视运营部门仍然采用保存施工图纸、光缆资料的档案管理方式。工程资料只能手工检索。手工绘制图纸费时费力、标准不统一、修改繁琐。手工绘制图纸产生大量的文本档案，不利于保管、更新、查阅，且易于损坏、遗失。

(3)网络资源管理方面。随着网络规模不断扩大，网络中的设备器材越来越多，分布区域越来越广，各设备的参数、各节点的指标等难以了解、管理，给维护工作带来不便，地址信息不准确造成用户安装、迁移、报停、维修不及时。

(4)网络运营方面：平能及早时地对具体区域进行准确的数据分析（如网络覆盖率、用户数、入网率、欠费率等），不能为领导决策提供参考数据。

(5)用户收费管理方面：用户地址不详细、不准确，给用户收费和欠费催缴工作带来很大麻烦，地址和用户名不符造成少数用户只看电视不缴费，收视维护费收不到。

3.有线电视GIS系统

3.1 系统结构

每个城市或地区的有线电视系统都有自己的结构特点，对有线电视GIS的开发要根据各自的实际情况，认真研究功能需求，制定可行方案，并精心选择GIS软件开发商进行合作，建设本地有线电视网络地理信息系统。

招远有线电视地理信息系统采用Client /Server网络结构，服务器端采用MapInfo Professional、Windows NT Server服务器软件，数据平台为Oracle8I，开发的有线电视GIS系统软件为后台，客户端基于MapInfo Runtime、Mapx5.0和有线电视GIS系统实现所有的操作，整个有线电视GIS系统的结构如图1所示。

3.2 系统组成

招远CATV-GIS系统的组成如图2所示，由有线电视资源管理、地理信息编辑、器材管理、用户管理等4个模块组成，利用地理信息技术和数据库技术，将城市电子地图与光缆物理网络结合起来，对机房内的各种设备和路由上的各种设备进行可视化的管理，通过对网络的分析，将网络资源准确、直观、生动地呈现出来，为用户管理提供科学、有力的工具。

地理信息资源管理主要用于网络设备、线缆、建筑物等的属性录入、具备查询、定位、统计分析和输出等功能，编辑系统用于有线电视网络基础地理信息的编辑工作，器材管理主要用于仓库对器材库存量及出入库信息的管理，用户管理主要用于开户安装、迁移、报停、收费等信息管理。

3.3 系统的功能

(1)图形的导入导出和打印功能

根据实际需要实现局部图形到AutoCAD图形的导出，图形按比例精确打印，亦可局部图形模糊打印。

(2)操作窗口

分全图放大、全图缩小、局部放大、局部缩小、按片区放大、漫游、全图显示、指定比例尺、窗口存为图片文件、恢复上次窗口范围等。对图形数据（点、线、面）和属性数据孤增加、删除、修改等基本操作大多可借鉴CAD和通用数据库中的成熟技术。利用有线电视GIS对多种数据格式的支持功能，使数据在不同GIS平台及CAD平台可以共享。

(3)图层操作

有线电视网络中的设备分图层显示功能可以实现某一图层隐藏、显示，隐藏所有图层和显示所有图层，可以根据指定权限对具体图层进行修改。

(4)查询定位

实现较强的查询检索功能，既可查询所选择图形的属性，又可根据属性的数据特点建立查询条件，自动选择所需图形。若干个用户位于地理信息中心以外，各用户可以通过局域网进行查询分析工作，但没有编辑修改的权限，以确保信息资料的准确性。

万能查询、坐标定位、设备定位、道路定位、地址定位。输入设备编号，

能查出设备在地图上的准确位置，输入地址、道路名称可以直接在地图上定位，而输入用户地址，可准确地将用户定位。

(5)统计分析功能

①业务统计分析功能：能统计和分析各个业务图层信息，可以全部统计各个业务图层，可以按照时间段统计，也可按照自己选定的区域进行统计，也可自己组合时间和片区进行统计分析。既可进行单一条件统计，又可进行多因素复合条件统计，同时以饼图、直方图、拆线图等多种分析形式表达出来。

②路由查询：对设备的上行和下行都能查询，也可精确查找两个设备之间的详细路由。

③对光纤进行跟踪：输入前端机房法兰盘号或光纤号，可以对光纤的起点和终点进行跟踪、

4.有线电视GIS技术的应用

4.1 工程图纸管理

对辖区内的所有已建网络图纸进行管理，实现图纸的建立、更新、查询及共享管理。提供对图纸的分幅、合幅、图幅的自动、半自动及手动接边各图幅校正变换等功能，用户可方便地在图纸中提取所需图纸和相关信息。用户可根据编号、时间、设计人员、工程名称、地理范围等任意条件进行查询和打印。设计图纸时直接在地图上用鼠标沿路由走向画线，提示栏中显示所设计路由和即时总长度、末次线段所代表长度。

4.2 辅助工程设计

将有线电视传输网络的规划、设计纳入以国土测绘部门为基准的城市统一的局部绝对坐标系，这样，更加方便直观的对网络进行全局观察统筹，并作出合理的工程决策。依据有线电视设计规范，将GISl软件与工程设计思想有机融合，根据多种条件查询现有各种资料，根据给定条件、地理位置、网络资源现状为工程技术人员提供方便快捷的技术资料和路由信息，易于减轻设计和绘图人员劳动强度，提供行之有效的高效设计、规范制图、灵活修改、自动设计等手段。竣工验收后的图纸及网络设备直接纳入地理信息管理、使各部门真正做到数据共享、协同工作。

4.3 光网络资源管理

随着GIS光缆资料的完善，实现对每芯光纤的路由、熔接色谱进行有效管理；根据光端机编号查询该光端仙对应前端机房ODF加号；输入前端ODF号，查询从机房到光端机的路由，并显示光纤所在光缆及其经过的设备；查询光缆网的任意两点间的路由，对光缆结构、ODF架、熔接点、光端机情况进行查询。

4.4 地下管网资源管理

将有线电视城市管道资源全面精确地录入GIS信息库中，方便了设计、建设和维护工作。

4.5 电缆支干线资源管理

可以在GIS上显示一个光节点的范围，输入光节点编号可定位该光节点光机的具置，显示该光节点所属的延长放大器、野外分支器、楼栋放大器等有源、无源器件，点击具体器件可以查明器件的具体型号及相应的电平指标，并能在地图上显示整个光节点电缆支干线路由，用户信息资料以附件形式存放在用户所属的楼栋放大器属性里面。

4.6 网络运行维护工作

维修人员利用GIS可以快捷、方便地查出故障点，实施故障管理。故障管理包括：故障警告功能、时间报告功能、运行日志控制功能、测试管理功能等。

4.7 网络安全传输

传输内容的安全包括两个方面：一是防范对卫星的非法攻击，二是防范电缆分配网的非法插播。一旦发现非法信号，通过有线电视GIS可及时准确地定位非法信号插入点的位置，维护单位可以最快的速度进行排查与处理，以减小非法信号的影响。

5.结束语

地理信息系统的开发和应用，是利用现代科学技术管理有线电视网络资源的重要举措，能最大程度上满足有线电视传输网络的管理决策、资源维护、信息查询、工程设计、应急抢险等日常事务，对于提高有线电视行业服务质量、管理水平、经济效益，加强有线电视日常维护和突发事件处理能力，保障网络安全，实现安全优质播出提供高效的支持。

参考文献

[1]陈述彭.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,2000.

[2]吴信才.地下理信息系统设计与实现[M].北京:电子工业出版社,2002.

作者简介：

于海涛（1970—），男，工程师，主要从事广播电视技术工作。