三维地理信息系统在河南黄河通信网建设的应用

张付阳

【摘要】 随着河南黄河通信专网的建设，网络规模不断扩大，借助三维地理信息数据进行网络规划、优化和管理已变得越来越重要。本文主要介绍三维地理信息系统在河南黄河通信专网规划、优化和维护中的应用。

【关键字】 三维地理信息系统 黄河 通信专网

一、引言

河南黄河治黄防汛工作的主要信息通信手段目前以河南黄河通信专网为主，少量公网租用为辅，由微波、一点多址微波、无线接入系统、移动通信、程控交换、部分光缆、卫星通信等多种通信手段组成的综合通信网，是河南治黄防汛工作的主要通信手段，也是全河通信网的重要组成部分，担负着为防汛、抢险、水调、视频会议、电子政务、防洪工程信息化等等各项治黄业务提供信息数据传输的重任，多年来为黄河防汛指挥调度及日常治黄工作提供专项信息通信服务。基本形成了省、市、县三级信息通信综合网络，覆盖了河南境内6个市级河务局、28个县级河务局以及沿河两岸重要险工、险段及涵闸300余处。

对于河南通信网络资源的整体管理而言，基本上还停留在手工管理为主、计算机管理为辅的水平上，而且有关通信资源管理各自为政，没有有机结合、统一管理；线路设计、网络优化也采用人工测绘和图纸管理的方式。如何加强河南黄河通信资源和设备的管理，提高管理水平，更好地为黄河防汛提供有效的通信支撑，成为黄河通信事业的迫切课题。

二、三维地理信息系统的选型

Skyline 软件是利用航空影像 、卫星遥感数据、高程数据和其它的二维或三维模型等信息源，包括GIS数据集层等创建的一个交互式环境。它能够允许用户快速的融合数据、更新数据库，并且有效地支持大型数据库和实时信息流通讯技术。Skyline软件系列产品为网络和非网络环境提供了一个三维交互世界的窗口。以下的工作流程能够指导你在本地或网络环境下进行基本数据生成，数据传输，数据可视化和数据分析等。产品能够分离开或根据用户需求进行用户化的特殊定制。因此，选用Skyline的三维GIS平台，能更好的实现黄河通信资源管理，并具有很好的升级扩展能力。

三、项目的研究内容

1、首先搭建一套基于Skyline的三维地理信息平台，使用卫星影像、高程数据等基础地理信息数据对河南黄河全河段进行建模。2、根据我局信息传输网、交换网络的实际情况，对微波站点、通信线路、交换站点等通信资源进行基础地理信息的采集、分类。3、根据通信资源的不同类别，在三维GIS平台上进行批量建模，实现河南黄河通信资源的可视化管理，更好的为黄河防汛提供通信保障能力。

通过对河南黄河通信资源基础地理信息的采集、整理、分类，以Skyline的三维地理信息系统为平台，建成一套河南黄河通信资源三维GIS模型，以便实现通信资源的可视化管理，为黄河防汛通信保障提供更为方便有效的管理手段。

四、项目建设目的

根据当前黄河通信网络资源管理的实际需求，采用Skyline的三維地理信息平台，建立河南黄河通信的传输资源、交换资源的三维GIS模型，实现以下目标：

1、真实、直观地再现微波站点、通信线路、信息交换站点、地表信息和建筑物等的三维景观。

2、可以实时浏览、检索、查询各个信息点的基本信息，管理整个河南黄河通信设施的庞大基础数据，包含设备信息，无线覆盖范围，有线线路路径，以及地理信息等数据。

3、为决策者提供多种分析处理工具并生成各种专题图纸，以便决策者进行分析、决策。

五、项目功能需求

1、三维GIS的基本功能：可以对地图进行无级放大、缩小，通过图层控制可在地图上新建、删除基本点、线、面、建筑物等实体模型，并进行标识和属性设置，可以控制各类模型的叠放顺序、显示隐藏状态、显示风格，可以根据需要输出专题图纸。真实再现通信网所在环境以及线路、微波、交换站点的分布情况，通过三维自由飞行，实现三维景观浏览，使通信管理、施工、维护人员可以直观了解通信网现状。

2、为通信网规划、设计人员提供依据：根据三维GI S系统提供的丰富数据，建立准确的模型，应用科学的计算方法可以辅助通信网的规划设计，为通信线路的设计施工和通信网络的优化提供依据。例如，微波站点的选址，微波天线的选型、挂高及方向，设备的功率，光缆的路由等，在线路规划中可以自动生成最佳路由图。

3、故障管理：以三维GIS系统为平台，可以清晰的看到网络运行状态，根据通信网拓扑关系，进行通信故障影响范围分析，通过界定故障点的物理位置，找出故障点上、下游的所有受影响的线路及站点，为检修人员提供精确的位置信息，使通信恢复更为快捷和容易。

4、其他功能：实现通信资料的统一管理和信息共享，提高对黄河防汛的通信保障能力。在“公专结合、优势互补”的原则上，为实现与公网更好的合作共享提供便于查看更加直观的资料。

六、结束语

三维地理信息系统在黄河通信管理上的应用具有重要作用，根据三维GIS技术，对河南黄河通信网的物理和逻辑资源进行科学合理的管理，实现对通信网组织和优化，为决策者和管理部门提供大量的数据分析和专题图纸。随着黄河通信专网的建设，三维GIS技术的发展，三维地理信息系统在黄河上将会有更好的应用。