通信光缆勘察及维护工作中GIS系统的应用

杨健

（广州南沙信息港有限公司，广州 511458）

1 引言

所谓GIS系统，实际上是一种具有较高科技含量的信息技术，也被称为地理信息系统，GIS系统研究的对象是工程的建设设备在地理空间内分布数据的采集及综合分析，然后对这些数据进行分析，最终得到在工程的实际当中所需要的相关数据信息，通过文字等形式所展现出来。因为目前我们所使用的光纤通信设备都较为密集，设备的容量也很大，信息传播的速度几乎接近了光速，这是我国社会进入信息时代的一个重要标志。然而，一旦光缆出现了问题或故障，将会对正常的通信造成十分严重的影响，甚至出现瘫痪，这就对国家和社会带来了巨大的损失。长途光纤的距离一般情况下都比较长，根据地理环境及位置的不同，光缆有可能会穿越沙漠、戈壁，也有可能会“翻山越岭”，因此，正确的使用GIS系统，能够减少或是排除多余的路由选择，在宏观上，也会对工程施工和投资方面进行综合考虑，很大程度上缩短工期，使光缆工程的工作效率得到了很大的提升。不仅如此，在光缆工程完全竣工后，可对故障检修提供准确的信息。GIS系统与长途通信光缆相结合，对我国社会的不断发展及进步起到了非常重要的作用。

2 GIS系统的通信光缆工程勘测及保障系统的工作原理

GIS系统是对通信光缆经过的路由周边环境的各种数据进行测量、统计，这其中主要包括四个方面，即：第一，对通信光缆所经路由的海拔、等高线、重点地标性建筑进行测量，在这个过程当中，要求必须要在1～3公里的范围内进行测量；第二，采集光缆自身的数据，其中就包含每段光缆的链路损耗、色散、光缆架空高度、埋深、预留长度等内容；第三，对当地的气候数据（平均每年出现的雷雨及暴雨的天数、冬季冰凌的厚度、冬天气温最低时候冻土层的厚度等）进行收集及统计；第四，通信光缆工程施工前期的勘查工作和工程施工过程中遇到的问题。

上述四方面的信息收集完后，通过专业的处理软件，把这些平面的数据转化成情境图，这就像是一栋房子的设计图，其中线条的长度和形状都会依照线性或非线性的方式展现出来，随后通过GIS系统，把这个具有强烈空间感和立体感的情境图在地图上展现出来。这样，不仅能够让我们更方便的清楚光缆的位置，还可以对光缆周边环境进行观察。在GIS系统的运行当中，可以分为四个部分，即：确定光缆出现问题的位置、分析空间数据、参照数据作出最终决策、对设备和人员进行优化配置[1]。

2.1 对GIS系统的空间进行分析

GIS系统不仅是一个新兴的应用，还是一个可以进行自我完善的数据库系统，同以往的信息管理系统相比较而言，GIS系统优势更多。例如，光缆出现故障的位置不同，所处的环境也有所不同，GIS系统能够对于各种环境数据之间的关系进行分析，这一点，传统的信息管理系统无法完成。由此可见，GIS系统不仅可以准确找到出现故障的位置，还可以对光缆埋设地点周边的河流山川进行存储，方便以后光缆的铺设。

在任何一项工程的方案中都会有一套最佳的方案，光缆工程也不例外，光缆工程的勘察、施工、维护环节中都有自己的最佳方案。在实际的施工过程中，会受到不同因素的影响，例如，埋设光缆对周围群众造成的影响、施工的线路较长、工程费用较高[2]。在GIS系统当中，如果有足够的数据信息，就可以对各方面的因素进行综合的处理及分析，最终选择出一套最佳的抢救方案。

2.2 对光缆出现问题的地点进行确定

对光缆出现问题的地点记性确定，直接影响着抢修的最终效果。在对故障点进行测量时，可以先使用专业测量仪器对故障点到目标点之间的长度进行测量，然后根据上述所描述的情境图，最终确定出故障点的准确位置及故障点周边的地理环境[3]。这些数据不但是对光缆故障进行抢修所需要的重要参考依据，而且还会被长久储存在数据库当中，为今后进行光缆故障抢修提供参考。

2.3 通过数据做出最终决策

通过对系统进行多次的分析，在不断的实践中积累了很多的经验，例如，哪种现象代表哪种问题，而出现问题的原因又是哪一类的范畴等。把这些经验量化处理，并做好分类，在下次遇到同样的问题时，就可以通过数据库中存储的方法进行解决，在很大程度上提高工作的效率[4]。

2.4 对设备及人员进行优化配置

主要会表现在三个方面：首先，对数据进行采集和整理。在GIS系统当中，有效解决问题的资源就是数据，采集和整理相关数据是进行优化配置的首要工作；其次，可以加强数据库信息检索的功能。想要在数据库中精准的找到所需要的数据，最为关键的就是数据检索功能，它可以对数据的分类程度进行合理的细化，提升精准度；最后，专业人员对数据的使用情况进行分析及统计[5]。哪个数据库使用的频率越高，则说明这个问题在现实当中出现的次数越多，在建设通信光缆的过程中，对这个问题就要引起高度的重视，因此，在这个过程中，安排不仅要熟悉光缆专业，还精通对计算机数据进行统计的专业人才，就显得非常重要[6]。

3 GIS系统在通信光缆定位中的应用

在铺设通信光缆时，一定要按照固定的地点进行铺设，同时，为了更好的实现定位的效果，在光缆的铺设过程中，每相隔一定距离，就要设置一个标志物，以起到警示的作用。这些标志物所在的位置、两个标志物之间的距离、标志物周边的地理环境等数据，全部都会输入到GIS系统中[7]。如果光缆出现故障，就会通过光时域反射计进行测量，而测量地点则会选择标志物所在的位置，它能够对故障点和测量点之间的距离进行精准的测量，然后通过GIS中两个标志物之间的距离来确定故障点的位置区间。实际上，这种方法与物理中找电路问题的方法十分相似：将目标一分为二，并不断缩小问题所在点的区间范围[8]。

4 结语

在我们的日常生活当中，光缆有着非常重要的作用，可是因为传递及接收信息的频率较高，使得所有系统的正常运行都在很大程度上对信息产生了依赖。GIS系统是一种具有特定性，而且十分重要的空间信息系统。GIS系统通过计算机软硬件的帮助，可以对地球表层相关地理分布数据进行采集、存储、管理、运行、计算、分析、显示、描述的一种技术系统。把光缆与GIS系统结合起来，可以帮助通信光缆完成建设及维护，而且有着很高的推广价值。