基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现

基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现（共8篇）

基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现 篇1

陈建华

1，曹俊

2（1.苏州大学 计算机科学与技术学院，江苏 苏州 215006； 2.南通电信公司 投资项目管理中心，江苏 南通 226001）

摘 要：根据光纤网络资源地理空间分布的特点和地理信息系统在空间数据管理上的优越性，设计了基于GIS的电信光纤网络资源管理系统。该系统除实现对光纤网络的空间及属性数据管理的基本功能外，还能够对相关数据进行综合分析处理，为网络规划设计和维护管理提供辅助决策支持，提高光纤网络资源管理效率。关键词：地理信息系统 网络资源管理 地理空间数据库 引言

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一项以计算机为基础的新兴技术，它是管理和研究空间数据的技术系统，在计算机软硬件支持下，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理，对数据进行有效管理以及研究各种空间实体的相互关系等。它把地理空间位置和相关属性信息有机地结合在一起，根据实际需要图文并茂地输出给用户，并借助其独有的空间分析功能和可视化表达方式，提供各种辅助决策功能。

电信网络资源数据的特点是量大而且与地图的关系十分密切，以光纤网络为例，无论是地理资源（如机房、管道）还是设备资源（如光缆、光交接箱）都包含表征空间位置及拓扑关系的空间矢量信息，以及记录具体内容及本质特征的属性信息。改变传统的光纤网络资源管理方式，能将这些数据全面直观地在地图上进行显示，并能对相关数据进行综合分析，使工作人员脱离枯燥的数据文字报表，到宏观决策的有力支持，这需要利用GIS技术开发带有地理信息的资源管理系统。系统设计方案

2.1 系统开发目标

经过多年的发展，电信企业己建成规模庞大、形态齐全的网络，并在城市形成高密度的覆盖。特别是在我国信息产业大发展的前提下，光纤网络的建设速度明显加快，它早已不局限于干线网络传输，而是逐步向用户接入传输领域延伸，直接为用户提供高速、可靠的通信接入业务。近期，中国电信提出由“传统基础网络运营商”向“现代综合信息服务提供商”转变的企业战略目标，将网络转型 作者简介：陈建华（1976-），男，江苏南通人，南通电信公司投资项目管理中心工程师，苏州大学计算机科学与技术学院硕士研究生。

确定为实现战略的基础，强调要加大光纤网络建设，努力推进“光纤到户”的网络建设工作。因此，电信企业的光纤网络规模仍将不断扩大，结构也越来越复杂，需要有与之相适应的管理手段来指导网络的规划设计工作，以支撑网络的健康发展。

电信光纤网络有很强的地域性和空间性，而且有复杂的空间拓扑关系，和电信网络的其它资源管理有很大区别。普通的资源管理系统采用表格化的方式管理管线、配线端子等空间资源，不直观，非常难于查找，不能表达资源的空间拓扑关系，给管理带来了诸多不便。根据光纤网络资源地理空间分布的特点和地理信息系统在空间数据管理上的优越性，设计了基于GIS的电信光纤网络管理系统。该系统除实现对光纤网络的空间及属性数据管理的基本功能外，还能够对相关数据进行综合分析处理，为网络规划设计和维护管理提供辅助决策支持。

2.2 系统软件平台选择

本系统基于组件式的GIS集成二次开发，采用SuperMap公司的GIS平台，以SuperMap Objects5为GIS开发组件，使用Oracle大型商用数据库，采用微软的Visual Basic.Net为开发工具，利用ADO技术访问数据库。系统开发的所使用的主要软件和用途说明：

SuperMap Deskpro5：地理空间数据处理与分析； SuperMap Objects5：组件式GIS开发平台； Oracle 9i数据库：数据的存储与管理； Oracle Spatial：空间数据的存储与管理； Visual Basic.Net：GIS的集成二次开发。2.3 系统结构设计

考虑到电信光纤网络资源的覆盖范围和数据量比较大，拟采用三层C/S结构（客户应用界面/应用程序服务器/数据库服务器）。三层C/S结构将原来两层结构中的客户端程序进行了划分，将用户界面抽取成三层结构中的客户端程序，而将原先的数据库访问部分单独分离出来成为应用服务器。三层结构只是逻辑上的概念，具体实现时，物理结构上的差异可能会很大。三层可以在一台计算机上，也可以在两台、三台，甚至更多的计算机上，只要它们在体系上遵循三层结构即可，这完全取决于系统的业务量。系统功能特点

目前，对电信网络资源管理的研究不断深入，也有较多的基于GIS的应用系统产品。从现有情况看，对光纤网络已经实现了空间数据和属性数据管理的基本功能，可以对网络资源进行动态更新和维护，能够在电子地图上展示各网络元素，但与实际工作需求（如网络规划决策等）还有一定差距。现有资源管理系统对光纤网络整体情况的表现能力有待提高、表达方式还需要完善，对现有资源数据的综合分析能力较弱，对最佳光纤路由分析、应急资源调度等辅助决策能力还不够。该光纤网络资源管理系统除实现常规的网络资源管理功能外，还具有以下三方面的特点：

3.1 提供了方便的检索手段

提供多种方式实现网络资源的查询功能：一是通过树型目录结构的层次图，用户逐级展开后选择查找目标；二是基于网络资源实体的关键属性，根据用户输入的属性值进行匹配查询；三是在电子地图上用鼠标点击选择网络资源实体。

3.2 提供了网络分析功能

资源预警，可以通过设置光纤利用率预警值，显示光纤利用率超标的光缆和交接箱；或根据利用率高低生成专题地图，为光纤网络规划决策提供依据。

故障点定位，当光缆出现故障时，能够根据机房工作人员测试的障碍点与局站的距离，将故障点范围在电子地图上显示，提高抢修工作效率。

图纸生成，能够生成规划设计工作所需要的光纤路由图和拓扑结构图，为全面、快速、准确掌握网络现状提供支撑。

3.3 提供对资源调度的支撑

光纤调度，能根据申请光路的起讫点，基于最短路径和最少转接次数，辅助确定光纤调度线路，输出光路中转接的局点、跳接的光交接箱、各光缆段占用的光纤序号，能根据调度线路对光纤资源进行预先占用。系统管理范围

在电信光纤网络资源管理系统中需要管理的对象如下： 4.1 基础网络设施：

（1）局站：局站是本地网中容纳一个或多个通信机房的建筑实体(含地下进

线室、管道闸)。在通信管线网的拓扑结构中，局站是作为光缆和管道的源或目的点而设计的。

（2）管道：管道是整个通信网络中光缆的支撑和承载通道，由人井、进线室、管道段、管群等组成。

（3）杆路：杆路和管道同样作为光缆的支撑和承载通道。4.2 光缆网络设施

（1）光缆：本地网中，光缆由局间中继光缆和用户接入光缆组成。其中，中继光缆提供局点之间的传输通道，以环形结构为主；接入光缆用于连接局点与普通用户，以树形结构为主。

在光缆网的拓扑结构中，有两种基本要素：点和线。点元素有两类：光交接点、光接入点，连接这两类点的线即是光缆段，光缆则由多个连续的光缆段组成

（2）光交接点：指光配线架、光交接箱、光缆分歧接头。光配线架、光交接箱为光缆段提供固定纤芯的端子，利用跳线使两端线对任意跳接连通，以达到灵活调度线对的目的；而分歧接头则可看作跳纤固定的光交接箱。

（3）光接入点：主要指光分纤箱。它介于光交接箱与用户之间，以光缆段与光交接箱相连，用尾纤或尾缆与用户设备相连。光接入点与光交接点的主要区别是前者为光缆纤芯的终结点，光纤不会转接到其它光缆段上。

（4）光路：光路就是按用户需求，在光交接点中将相邻光缆段中的光纤依次连接后，可以提供完整光信号传输通道的光纤路由。光路是由多段光纤连接而形成的。

4.3 其它

（1）服务区域：指各局站、光交接点提供电信接入服务的用户分布区域范围，一般以道路、河流等自然分界物为界。

一个光交接点只从属于单个局站，局站下所有光交接箱的服务区域构成局站服务区域，位于某个光交接箱服务区域内的用户一般由其提供接入服务。

（2）光纤用户：单独占用一对光纤使用电信业务的用户，主要关注其物理位置分布、业务重要等级。对光纤用户信息的管理主要用来进行光纤资源调度、用户密度分析、光纤需求预测、光缆割接影响分析等。

（3）电信设备：当一对光纤尾端安装电信设备（如数据交换机）为多个用户

提供服务时，则以电信设备信息管理为主，数据处理上可等同于一个光纤用户。系统功能结构

5.1 资源维护

系统通过图形接口，可视化地实现对局点、管道、杆路、光缆、光配线架、光交接箱等网络设施的日常维护（增加、删除或编辑）；提供对光纤光路、光纤用户等主要业务信息的维护管理。

5.2 信息查询

提供对网络资源实体的查询，显示其属性并可以在地图上定位。系统提供三种查询方式：一是通过树型目录结构的层次图，用户逐级展开后选择查找目标；二是基于网络资源实体的关键属性，根据用户输入的属性值进行匹配查询；三是在电子地图上用鼠标点击选择网络资源实体。

5.3 资源统计

提供对局站、光交接点（数量、容量、端子利用率）、光缆段（数量、长度、纤芯利用率）等的查询统计，可以通过指定设施类别、划定地理区域、明确设施属性等方式来完整、准确地统计所需内容，以Excel表格方式给出明细信息和汇总数据或打印输出。

5.4 规划辅助

通过对空间和属性数据的加工处理，挖掘相互之间的关系，分析结果以图形、表格等多种途径表示，能够以形象、直观的方式，给规划设计人员全面、快速地展示相关信息，为准确地进行光缆新建提供路由、容量、位置等方面的决策支持。

5.4.1 网络设施分布图

通过选择设施的类别、输入关键属性值或选定地域范围，对指定的网络设施形成地理位置分布图示，并可根据用户需求同时显示其它关键的属性信息。

5.4.2 光缆路由及拓扑图

通过指定局点的方式，将光缆路由、关联的光交接箱等在电子地图上予以显示，并可生成拓扑结构图。也可以根据用户需求，同时提供光缆规格和型号、利用率等关键属性信息。

5.4.3 利用率预警图

可以通过设置光纤利用率预警值，显示光纤利用率超标的光缆和交接箱；或根据利用率的高低生成专题地图，为光缆新建决策提供依据。

5.4.4 光纤用户分布图

通过指定光交接箱或选定地理区域的方式，形成用户分布示意图，为光缆新建容量决策、光交接箱位置选择等提供依据。

5.4.5 光缆建设路由的选择

通过指定起始和终止局点，结合最短路径、光缆段重复情况分析等，为最佳选择光缆建设路由选择提供决策辅助。

5.5 资源调度 5.5.1 故障点分析

当光缆出现故障时，能够根据机房工作人员测试的障碍点与局站的距离，将故障点范围在电子地图上显示，提高抢修工作效率。

5.5.2 正常光纤调度

能根据申请光路的起讫点，基于最短路径和最少转接次数，辅助确定光纤调度线路，输出光路中转接的局点、跳接的光交接箱、各光缆段占用的光纤序号、各局点的跳纤工单，能根据调度线路对光纤资源进行预先占用。

5.6 系统管理 5.6.1 权限管理

权限具有专业属性和操作方式（查询、修改等）属性，当对系统中的对象执行操作，必须有相应的操作权限。对权限的管理功能有：增加权限、删除权限、修改权限。

5.6.2 用户管理

对用户的管理功能有：增加、删除、修改、权限设定。结束语

建设基于GIS的光纤网络资源管理系统，可以实现对光纤网络的全面有效管理，优化网络建设规划，提高运行效率，保证全网通信畅通，提高客户满意度。同时，由于电信网络规模逐步扩大、复杂程度不断提高，将GIS技术全面应用于电信网络资源管理是技术和管理发展的必然趋势。GIS技术自身的发展，也将促

使其在整个电信网络资源管理领域发挥更为广泛、重要的作用。

参考文献：

[1] 李满春，任建武．GIS设计与实现[M]．北京：科学出版社，2003．

[2] 罗云启，曾琨，罗毅.数字化地理信息系统MapInfo高级应用[M]．北京：清华大学出版社，2004． [3] 赵鹏苏．电信网络资源信息化的管理研究[D]．吉林：吉林大学，2004．

[4] SuperMap Objects开发教程[M]．北京：北京超图地理信息技术有限公司，2004．

Abstract

According to the characteristics of optical fiber network resources distributing in geographic space and the superiority of the GIS in space data management，we designed the system of fiber network resources management that based on GIS.The system can integratively process the relating data, besides some basic functions such as fiber network’s space and attributes data management.It is helpful for the designing and maintenance of fiber network.It can also improve the management efficiency of optical fiber network resources.Keywords

Geographic Information System（GIS），Network Resources Management，Geographic Space Database

机器人翻译：

基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现 篇2

地理信息系统[2] (Geographic Information System, 简称GIS) 是在计算机软件、硬件支持下对空间地物及其拓扑关系实现可视化表达和管理的技术。

根据通信基础设施集约化建设的需要, 上海市已建成数千沟公里通信管道及数万皮长公里光纤等集约化通信基础设施, 这些设施已形成网络并服务于各大通信运营商、政府及企事业单位。无论是光纤还是其附属设施设备 (如:机房、光交接箱、接头包等) 均包含空间地理位置信息、复杂的拓扑连接关系及其承载的相关业务信息, 其网络资源数据量十分庞大。这对运营和维护人员提出了迫切的数据管理要求。因此, 本文提出了一个光纤网络资源管理系统方案。该方案利用GIS技术建立了一个光纤网络数据模型, 并使用RFID技术对光纤及附属设施进行标识, 将光纤网络资源以地图的形式呈现在管理者面前, 可以直观的对数据进行空间综合决策分析, 实现对光纤网络资源的精细化管理。

1 系统需求分析

1.1 光纤资产数据共享

系统需通过地图专题展示光纤及其附属设施所属的网络层 (包括:骨干层、汇聚层、接入层、支路层) , 为管理者提供网络优化辅助决策, 通过光纤建设的需求引导通信管道的建设。同时, 平台支持光纤路由链路的设计, 管理者可以通过平台直接进行路由链路设计并生成施工图纸, 避免了传统设计阶段通过设计单位设计路由走向再生成链路施工图的耗时。并且该平台通过集约化的方式管理光纤资源, 提高了光缆利用率。

1.2 业务及资源管控

该系统基于“一张图”的设计原则, 在光纤网络建设及光纤资源数据制作过程中, 从光纤建设需求确定、路由设计、纤芯资源分配、施工、数据现场采集、工程验收等环节进行全程管控。在此过程中, GIS图形、文档、信息或工作任务按照一定的规则流转, 实现不同部门管理人员间的协同工作。

1.3 光纤资产标识

光纤资产包括光缆、交接箱、接头包及机房等, 其数据量十分庞大, 准确识别这些资产和后续资产相关的路由确认是现场业务管理和运维的两个首要任务。传统的资产标识方法是采用线缆挂塑封牌、设备贴标签等方法。由于信息人井内环境恶劣, 及经常性的人员下井作业, 极易加速挂牌老化或造成挂牌标签脱落。因此, 本系统使用电子标识的方法取代传统标识, 结合数据共享平台, 现场实时识别资产及其路由是提高光纤资产标识管理的有效方法。

2 系统方案

2.1 系统网络拓扑

根据需求系统采用了典型的B/S、C/S及M/S相结合的网络结构 (如图1所示) 。其中, 光纤网络图形数据、地图数据的维护采用了C/S方式, 以确保管理者能高效地维护各类地图数据。光纤资源的信息发布、查询、可视化显示和部分无需现场处理的业务管理均采用了B/S的方式, 管理者只需通过网络浏览的方式便捷地获取信息和开展业务操作。同现场管理紧密的业务均采用了M/S的方式, 管理者现场使用手持智能终端便可查询光纤资产信息及业务信息并能开展业务。

2.2系统关系描述

管理单位经过多年的发展, 已经建成了包含集约化信息基础设施管理系统、项目管理系统、销售管理系统等在内的信息平台;形成了信息管网数据库、项目建设数据库、销售信息数据库等资源。光纤网络资源管理系统的设计充分考虑了建成的系统平台与数据库、整合和利用现有资源, 以避免重复建设、数据冗余。各系统的关系如图3所示。

2.3 电子标签方案

系统使用RFID技术为光纤资产制作电子标签。

光缆的标签使用内嵌RFID微型芯片的橡胶卡扣环, 芯片完全内嵌于橡胶内、防水, 具有较强的抗老化腐蚀能力, 适合在环境恶劣的人井内使用。依据主要光缆型号的规格定制不同大小的卡扣环, 满足98%的光缆标识要求。

接头包内有众多的纤芯熔接, 经常开启不仅影响其密封性, 且极易造成纤芯断熔, 因此放置超高频RFID芯片接头包内作为标签。该类型的芯片具有更强信号穿透力、读取距离远等特点。

其他资产设备使用普通钮扣式的RFID芯片固定于设备上作为标签, 如:交接箱、机房机架、光交换机等。

2.4 系统软件平台选择

本系统是基于组件式的二次开发。服务器系统平台为Windows Server 2008 64x;使用Oracle 10g 64bit大型商用数据库;ESRI公司的ArcGIS的系列产品作为二次开发的组件, 其中ArcGIS Desktop 10.0用于图形数据备份和处理, ArcGIS Server 10.0用于图形数据发布与访问, ArcGIS SDE 10.0用于图形数据储存。手持智能终端使用当前应用最广的安卓平台。

2.5

系统功能结构

2.6 系统主要功能

(1) 地图服务。系统提供交互式工具对地图进行缩放、拖拽、平移、漫游等操作, 可进行图层控制、地图常用的面积与距离测量等。

(2) 光纤资产链路查询。系统支持对光交箱、接头包设备以、光缆、机房及机房内终端设备的属性信息进行查询。查询方式可以通过关键字的模糊搜索或者通过空间位置选择, 查看指定设备的详细属性。系统能直观展示接头包、光交接箱及机房接入光缆状况及光缆在内部的熔接状况、端口跳接顺序等。还可以查询其中纤芯链路的路由走向及在地图中定位显示该路由, 查询链路的客户信息及当前使用状况等。

(3) 通信故障应急分析。业务人员通过光时域反射仪 (OTDR) 检测故障光纤, 获得光纤故障距离, 通过系统平台计算出故障路由点并在地图中准确定位故障点位置。这样可以避免对设备逐个排查, 及时进行抢修作业, 缩短应急反应时间, 提高服务效率与质量。

(4) 光纤资产专题展示。系统中无论光缆或设备都可以通过地图专题展示所属网络层, 包括:骨干层、汇聚层、接入层、支路层, 为管理者对光纤网络的优化提供辅助决策。

(5) 路由规划设计。系统支持光纤链路的设计, 管理者通过系统进行光纤链路设计并生成跳纤、熔接的施工图纸。通过集约化的方式管理光纤资源, 充分利用已建光缆链路, 提高了光缆利用率。

(6) 成本配对。系统录入光纤网络数据后, 可以对每一客户的链路进行统计分析, 统计出新建或利旧的光缆长度, 核算相应成本, 为财务部门对客户单位购买的光纤链路进行成本配对提供参考依据, 提高销售资产成本计算的准确性, 避免人为的错误和误差, 为客户提供精确的量化报表参考。

(7) 运维管理。该功能主要是结合智能手持终端应用展开。光纤运维指挥中心接报故障事件, 通过系统记录生成事件包, 包括事件位置信息、事件描述信息、客户信息等内容, 系统按照一定的约定发送事件包至现场运维人员智能手持终端, 运维人员将处置情况实时通过手持终端反馈至运维指挥中心。

(8) 设备巡检。运维人员持智能终端按照巡检时间、巡检顺次、巡检路线、巡检内容等现场对光纤资产进行检查, 通过智能终端记录检查情况, 生成设备巡检报告。

(9) RFID查询。管理人员使用扫描工具读取附着在光纤资产上的RFID电子芯片, 获取资产编码, 智能终端依据该编码自动查询获取资产信息, 且能关联查询到光纤资产运行的各业务信息, 包括客户信息、链路信息、商务信息等。

(10) 数据维护。主要包括开展地图数据编辑、光纤网络图编辑、光纤业务数据编辑工作。通过数据审核管理机制对编辑进行审核并实现数据入库更新。

3 系统特点

(1) 光纤网络成果共享。光纤网络数据对客户开放部分权限, 客户可以通过系统查询自己的光纤路由, 为客户提供优质的通信基础设施服务。

(2) 多平台数据整合。项目管理平台是主要的信息系统之一, 传统项目业务数据长期以来同GIS平台地图数据相互独立, 影响了数据的使用效率。本次平台开发中实现了手持终端、光纤资产数据共享的B/S平台同项目管理平台的整合, 定制了内嵌于项目管理平台的地图接口, 可实现光纤路由数据、项目业务数据的互查互通。

(3) 工作现场便捷共享数据。所有使用平台的管理者可以通过手持智能终端及时获取光纤路由、工程业务等信息, 真正能让每一位管理者分享到信息化给工作带来的便利, 不用携带成沓的纸质资料。

(4) 多技术集成。本次系统建设中涉及的主要技术有RFID、GIS、GPS、3G/GPRS无线通信和定位, 将这些技术揉捏在一起使之有序地实现信息的互通互用, 这也是本系统的特色。

4 结语

系统从光纤网络规划、设计到实施都融入了智能化概念、整合先进的信息化及管理理念, 综合利用了主流信息技术, 注重推进通信业务IT技术创新。特别是在光纤数据建模、可视化、网络分析、时空历史库等难题进行实践性探索, 在同行业中不乏领先之处;另一方面, 系统通过接口整合了管理单位的项目管理平台、销售平台等, 实现了数据的高度共享, 成果在统一规划、集约化建设、专业化管理、有偿使用和普遍服务等方面发挥着重要的作用, 极大的促进了上海市通信产业的快速发展。

摘要：利用通信管道、光纤网的地理空间拓扑分布特点及地理信息系统 (GIS) 管理空间地理数据的优越性, 并结合射频识别技术 (RFID) 对光纤资产进行标识, 建立光纤资源管理系统, 使用手持智能终端设备实现对光纤网络的科学管理。

关键词：RFID,GIS,光纤网络,资源管理,手持终端

参考文献

[1]郇新, 李海玉.RFID技术探索[J].科学与财富, 2011 (8) :132-134.

[2]边馥玲.GIS-地理信息系统原理与方法[M].测绘出版社, 1996.

基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现 篇3

关键词：GIS；校园管理；信息系统

一、GIS的基本概念

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是在计算机软硬件的支持下，以地理空间数据库为基础，对地理数据进行采集、输入、存储、分析、传输、模拟现实的一种计算机系统。随着GIS的广泛应用，越来越多的人开始从事GIS相关技术的研究，它也成为了一门科学，所以也有人称GIS为地理信息科学（Geographic Information Science）。同时，GIS在系统中的关键部分是提供与位置信息有关的服务，所以从技术应用的角度来说也有人称GIS为地理信息服务（Geographic Information service）[1]。GIS是通过计算机对地理空间数据进行处理的计算机系统。它将我们所熟知的地图，与空间有关的且基于地理数据的空间分析和数据库技术集成为一个统一的整体。显然，GIS和已经广泛应用的MIS系统的最主要区别在于对空间数据的处理能力。这种空间处理能力使得企业和个人的决策更加科学有效。

二、系统的开发思路

基于GIS的校园管理信息系统，不但要实现普通MIS系统的信息管理功能，而且要实现对校园空间数据的管理。在此我们采用结构的方法对基于GIS的校园管理信息系统进行设计与实现[2]。结构化系统开发方法主要包含如下步骤：

1、先把复杂的程序开发分为若干个分离的阶段，例如需求分析阶段、系统设计阶段、系统实现阶段等。

2、在每一个阶段都应该先考虑整体，再考虑部分，逐步完成整个系统的开发工作。

3、系统开发完成之后，对系统的测试要从部分到整体，最后确保整个系统符合要求。

三、系统设计

首先对系统进行总体设计，再次得到系统的整体构架图，基于GIS的校园信息管理系统一共分为四个子系统，分别为：校园地图模块，基本信息管理模块，管理管理模块以及空间数据管理模块。下面对每个模块的进行介绍。

1、校园地图模块

校园地图模块主要功能包括：地图导航、地物查找、以及最短路徑分析等功能。其中地物查找模块，用户可以搜索自己知道的地方。例如：图书馆，来查看图书馆的位置。地图导航模块可以实现到导航功能，用户输入目的地，导航功能生成路线。并开始步行导航[3]。最短路径分析功能，用户可以在图中选取若干个点进行最短路径分析功能。

2、管线管理模块

在现代的校园中，分布着许多多的管线，例如：下水道、网线、电缆线，由于这些管线往往错综复杂，而且许多情况是在地面上不可见的，因此必须有专门的模块对管线进行管理。在管线管理模块中主要的功能有：管线编辑、管线维修、管线分析等。管线编辑主要是在管线发生变化的时候进行管线的增加、删除、修改等。管线维修，是在管线发生问题之后，通过该模块分析故障所在地点。管线分析的作用是当需要添加新的管线或者对已经存在的管线进行重新布局的时候，进行合理的分析，找到最合适的方案。

3、空间数据管理模块

在基于GIS的校园管理信息系统中校园的校园面积、建筑物等，会随着校园的不断扩建而改变，当校园发生变化之后，校园地图就需要相应的做出改变。空间数据管理模块可以进行空间数据的编辑。校园地图编辑、实体地图编辑等。此外数据管理模块还可以进行数据的导入以及导出。

4、基本信息管理模块

基本信息管理模块主要是与GIS无关的MIS模块，这与学校原有的校园管理信息系统功能大致相同。主要包括：师生信息管理、课程信息管理、教学设施管理。师生信息管理主要是对学校的教师以及学生的基本信息进行管理。课程信息管理是对学生、教师、教室的课程安排功能。教学设施管理，是当学校增加新的实验设备、新的教学地点或者已经存在的要淘汰时。对教学设施进行管理[4]。

四、系统的实现

在基于GIS的校园管理信息系统中系统的实现主要采用ESRI公司开发的Arcgis Server实现。Arcgis Server是一个用于构建集中管理、支持多用户的企业级GIS应用的平台[5]。利用这套组件库可以方便的开放自己的应用程序。

1 数据准备

由于基于GIS的校园管理信息系统中要用到校园地图、校园管线图、校园基础设施分布图以及其他学校的基本信息等。因此在系统开发的第一步要先进行数据的准备，对数据进行采集。了解数据的状况以及完整性。

2系统架构设计

由于基于GIS的校园管理信息系统需要有很多学校基本信息管理的功能。考虑到系统的访问的便捷性，基于GIS的校园管理信息系统采用B/S构架进行开发。由于B/S构架，客户端只需要安装浏览器就可以对系统进行访问，因此相对于C/S构架来说，免去了安装应用程序客户端的麻烦，而且B/S构架更容易维护，服务器数据发生变化之后，客户端数据随之发生变化[6]。

3系统功能实现

系统功能的实现主要是利用Arcgis Server进行开发，Arcgis Server中包含一个GIS服务器部件。GIS服务器是ArcObjects对象的宿主，我们可以利用ArcObjects方便的使用Arcgis的数据编辑、数据分析、数据检查等功能。而Arcgis Server的另一个开发组件ADF，它包含一个软件开发包，其中有软件对象、Web控件。利用这两个组件就可以方便的开一个属于自己的WEBGIS应用程序[7]。

至于基本信息管理模块的实现，与传统的WEB构架上的MIS系统的实现并无不同，在此选用J2EE平台进行实现。J2EE平台经典四层模型可以帮助我们方便的开发WEB应用程序。

参考文献

[1]速云中.基于GIS的校园管理信息系统研究[J].广东技术师范学院学报，2006，6.

[2]任丽燕，聂宜民.基于GIS的校园基础设施管理系统建设[J].吉林农业大学学报，2004（26）.

[3]李明峰，朱振宇，谈俊忠. 2007.基于MapX的校园地理信息系统[J].南京工业大学学报（自然科学版）， 29（1）： 401-403.

基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现 篇4

王多茂

（中国电信股份有限公司克州分公司 845350）

摘要：本文是根据近几年中国电信集团公司推动的网络资源管理工作中所学到的知识与实践经验相结合，简明阐述了中国电信网络资源管理系统（专业GIS）的日常维护与资源管理工作中常用的几个模块的使用方法及部分体会，同时展望了电信网络资源管理系统的发展。

关键词：资源管理、GIS、系统功能

前 言

随着电信行业的飞速发展，电信业务的急速增长以及管线资源的日趋丰富，那么如何通过一种合理的管理体系，调动企业各部门有效配置网络资源，加快业务提供速度，是中国电信几年前所面临的一个重要问题。中国电信作为通信行业的先进企业，拥有众多的管线资源和通讯设备，如管线、人手井、管孔、电缆、光缆。这些设施分布区域广，种类繁多，多年来一直采用图纸、表格的形式来记录这些信息，依靠人为的方式来维护和管理这些信息，给日常的工作带来诸多的不便，极大地影响了业务的提供速度和资源的利用率。

正是基于以上现实，为了进一步提高中国电信的管线维护水平及服务质量，减轻劳动强度，降低服务系统的运营成本，电信集团采用了武汉中地公司研发设计的中国电信网络资源管理系统（专业GIS），该系统是根据中国电信的实际情况、行业标准、业务规范以及行业工作流程设计开发的，它包含了众多的功能模块,为各部门管理工作带来了显著的效益。中国电信通过使用该系统能够全面、准确掌握网络资源资料，而且能形成一套合理的业务流程，从而加快业务发展的支撑速度。该系统能够优化整个网络资源结构，提高网络资源配置的利用率和合理性，能从根本上彻底改变通信管线网络规划、建设、管理及资料保存的传统模式。通过图形化的操作接口以及合理的功能模块能够方便、准确的掌握所有管线资源的信息资料，为日常的管线维护工作带来了极大的便利，为客户的服务工作提供了快速的响应与支撑。

一、GIS系统概述

1.1 地理信息系统（GIS）的概念

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）它是为特定的应用目标而建立的空间信息系统，是在计算机软件、硬件及网络支持下，对有关空间资料进行预处理、输入、存贮、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。

GIS使用的工具：计算机软硬件系统

GIS研究对象：空间物体的地理分布数据及属性

GIS数据建立过程：采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示

地理信息系统按内容、功能和作用可分为两类：工具型地理信息系统和应用型地理信息系统。工具型地理信息系统也称地理信息系统开发平台，它具有地理信息系统的基本功能，使其他系统调用或用户进行二次开发的操作平台。

第 1 页，共 6 页 应用型地理信息系统是根据用户的需求和应用目的而设计的解决实际应用问题的地理信息系统，除了具有地理信息系统的功能外，还具有解决地理空间实体及空间信息的分布规律、分布特性及相互依赖关系的应用模型和方法。它可以在比较成熟的工具型地理信息系统基础上进行二次开发完成，可以为某专业部门专门设计研制，此系统针对性明确，专业性强。

1.2 GIS技术在通信领域中的应用

据统计，现实世界中85%的信息都具有空间属性，属于空间信息范畴。GIS作为一门空间信息技术，是用来采集、存储、管理、分析、显示与应用空间信息的计算机系统，是分析和处理空间数据的通用技术。它在最近30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于各个领域。

GIS作为一门信息技术必然与通信领域发生联系，它在通信领域中的应用取得了不少令人欢欣鼓舞的成就。GIS在通信领域中的应用大致有两个方面：一是GIS和通信技术集成作为提供空间服务的技术在通信领域的应用；另一方面是GIS作为通信基础设施的管理、网络规划设计和运营决策的辅助手段在通信领域的应用。GIS技术具有全数字化、全自动化和数据标准化等特点，能够实现与各种通信设备间的接口。通信网络和技术在近十几年取得了飞速发展，特别是宽带网络技术、IP技术、WAP技术、数字微波、卫星数据中继技术的发展为GIS技术与之结合创造了必要的基础，人们可以通过GIS技术和通信技术的集成实时传播、发布空间数据以及搜索满足一定要求的空间数据并利用这些数据进行空间分析、决策。

GIS技术和通信技术可以根据不同的需要进行集成。第一种情况是基于Client/Server结构的GIS(或称为WebGIS)。这种结构的GIS是让客户机在其终端调用服务器上的空间数据和相应的的应用程序，通信网络形成了允许客户机与服务器通信的中间件链路，是Client/Server结构的GIS的基石。第二种情况是GPS+通信系统+GIS。GPS是全球定位系统的简称。这种集成方式的原理是由GPS获取空间定位信息，通过通信系统传送到GIS系统中进行处理和分析，它是集无线移动通信技术、计算机通信与网络技术、GPS卫星定位技术和GIS技术等多项现代高新技术为一体的一种集成方式。第三种情况是RS+通信系统+GIS。RS是遥感的简称。第四种情况是RS+GPS+通信系统+GIS。这种集成方式是将GPS、RS、GIS有机地结合起来，通过与通信技术的集成构成整体。

通信行业涉及的各种信息，如网络信息、故障信息、客户信息、服务网点信息等等，绝大部分是与空间位置相关的。对于市政管网而言，通信管网更为复杂，从通信网络的基础设施来看，有局所、管道、人手井、杆路、缆线、监控/传感器、局端设备、接入设备、基站等几十种基础设施，同时通信管线网络的参量描述十分复杂。因此，只能以具有反映空间关系、统计、分析各种空间和属性信息能力特性的GIS为基础，开发相应的专业性软件以实现空间分析和可视化管理。中国电信网络资源管理系统（专业GIS）正是基于这种情况而开发的管线资源管理系统。

二、管线资源管理（GIS）系统各功能模块简介

GIS系统共有12个功能模块，分别是：管线维护管理、图纸维护管理、地图库管理、固定资产拆分、光纤光路管理、数据升级工具、用户及权限管理、系统配置工具、自动升级工具、地图同步工具、系统维护管理、管线资源统计。目前我们常用的主要有管线维护管理、固定资产拆分、光纤光路管理、管线资源统计这四个功能模块，后面将详细介绍各功能模块的维护与应用。系统中涉及到的一些概念大致含义如下：

系统能够描述通信管线的基础设施：局站、机房、地下进线室、冲气机、配线架、光配线架、直线DP、管块、管道、管孔、人手井、电杆、拉线、吊线、告警器、交接箱、光配线箱、接头、分线盒(DP)、缆线、公用电话、电话亭以及话亭话机等，我们将这些管线设施统称为实体。

第 2 页，共 6 页 节点是所有定位点（能够用一定的方法测出其大地坐标的通信实体）的总称，如：局站、人手井、DP群、地下进线室等。

关联线包括管道段、缆吊线与普通关联线。

属性是描述实体特征的相关信息，如：人手井编号、人手井名称、井类型等都是为了描述一个人手井所提供的。

管道段一般指连通两相邻人手井、管道闸、引上点等管道设施之间的一段管道。吊线段表示两个相邻电杆之间的吊线。

缆线段表示两个连续缆线接头之间的一段缆线（或两个连续缆线分歧接头之间、缆线起始点到第一个分歧接头之间、分歧接头到缆线终端设备之间的一段缆线）。

鹰眼是对整张底图的一个缩放，通过鹰眼可以实现定位窗口的功能。

一定比例尺地图称之为图幅。系统中的底图是由许多的图幅无缝拼接而成。图幅号能唯一标识每一个图幅的编号。在系统中“图幅号”是由图幅名称的前几个字符来表示的。

2.1 管线维护管理

在管线维护管理模块里，主要实现了管线设施的可视化编辑、可视化查询、任意条件管线设施的统计、以及实时打印生成人手井卡片、管道路由图纸、杆路图纸、缆线路由图、交接区缆线路由图以及各种交接设备上线图等各种图纸的功能。2.1.1管线管理的主要内容：

空间资源：区域、子区域、局站、机房。

承载设施资源：人手井、管道段、电杆、撑点。

光缆网资源：光缆、光缆段、ODF、光交接箱、光终端盒、光分纤盒、光缆接头、光缆纤芯、局向光纤、光纤光路等。

电缆网资源：电缆、电缆段、MDF、交接箱、分线盒、电缆接头、电缆线对等。其他设施：IDF、综合配线箱、宽频线、无线基站、公话亭。2.1.2系统接口

系统接口主要有主菜单、快捷工具条、资源设施导航窗口、光、电缆列表显示窗口、地图和管线设施显示区、标尺、属性和列表控制窗口、地名定位、鹰眼、状态区。

主菜单和快捷工具条主要为操作人员提供了系统的各项功能，资源设备导航窗口里用树形图显示当前用户拥有查看或编辑权限的区域或局站的设施。如果一个用户拥有所有局站的权限，那么在导航窗口里将显示所有局站的设施。

在导航树上第一个节点是“区域”，区域下的子项目为“子区域”，子区域下的子项目为局站。在局站下列举出了该局站下的光交接箱、机房、交接箱、用户点、直线DP等。选择一个实体，鼠标右键点击，系统弹出右键菜单，我们可以通过它对导航树进行刷新，定位当前选中实体、查询当前实体属性；我们也可以用鼠标右键点击导航窗口空白处，选择刷新，系统自动更新导航窗口内的数据。点击导航树右键菜单中的查询，输入正确的条件表达式，可以实现设施在导航树和地图显示区域的同步定位，这个功能与快捷菜单中的条件浏览实体属性功能是一致的。在导航窗口里选择一个局站或者交接箱，鼠标右键点击，在右键菜单里选择电缆管理、光缆管理，在电缆与光缆列表显示框中，分类显示某个局站或交接箱下的所有缆线。

“底图和管线资源显示区”，它是整个接口的图形显示区，该显示区以城市地理底图作为背景，专业资料图形按照地理坐标叠加在城市地理底图上。在电子底图和管线资源显示区边框左方和上方的长条窗口为标尺。系统会默认显示标尺，如果不想显示标尺，点击横向和纵向标尺交界处的‘L形’图标即可。在这里我们引入了一个概念——“列表”。对于属性

第 3 页，共 6 页 页面内所有实体我们称之为一个列表。当前属性页面内的列表称之为当前列表。如果我们条件查询一个实体，在属性窗口中显示有10个实体符合条件，这10个实体就被放入当前列表中。并可以在“属性列表”中顺序浏览列表中实体的属性。2.1.3系统热键

放大窗口（F5）；缩小窗口（F6）；更新窗口（F7）；停止闪烁（F4）。2.1.4系统功能概述

对窗口的控制功能。提供对窗口的放大、缩小、移动、更新、复位窗口以及上级窗口的功能，提供设定显示比例功能，提供在窗口中实体定位的功能，如条件定位、坐标定位等，提供多窗口的各种排列显示。

查询和统计功能。对实体的属性与图形信息提供多种方式的查询。提供对电缆（段）路由，光缆（段）路由以及电缆线序路由检索的功能；提供对交接箱配线路由，吊线路由检索的功能；能够查询交接箱配线表；提供对电（光）缆上气门气塞等设备的查询；可以查询任意范围内的电（光）缆预留，并能一一定位显示；可以查询电（光）缆线所经过的所有支撑设施；提供直线、折线段长度统计功能；提供量算两点间距离功能；提供计算闭和多边形周长、面积，圆域面积的功能。

通信管线信息的编辑功能。提供对各种通信管线实体的空间位置的输入、修改、删除功能；提供对各种通信管线实体的属性的输入、修改功能；提供交接设备成端、端子占用、端子跳接编辑的功能；提供对光交接设备的光缆熔接的功能；提供对通信管线实体的增加、修改、删除注记功能，以方便制图输出；提供实体内部展开图。

图纸的编辑和打印功能。系统能够自动生成全局（区域）局站分布图、机房分布图，并提供编辑和打印功能；系统能够自动生成交接箱分布图、光交接箱分布图，并提供编辑和打印功能；系统能够自动生成公话分布图、井分布图，并提供编辑和打印功能；提供条件打印属性一览表的功能；系统能够自动生成任意范围内的局部图，并提供编辑和打印功能；提供直接打开和建立MAPGIS工程文件的功能。

2.2固定资产拆分

资源管理系统对固定资产管理的支撑是资源管理系统的一个非常重要的工作和功能。因此，从已录入的数据中提取（即拆分）出固定资产管理所需要的信息，将极大方便固定资产管理人员。

在固定资产拆分模块里，主要实现了对电信管线资源拆分与资产信息回填的功能。在GIS中管理的所有管线实体都要与财务M8系统进行同步的资产管理。此模块主要有工程管理和固定资产管理两个常用的菜单。工程管理就是按照工程建设的项目编号对新增或变动实体进行统一管理。GIS系统作为新疆电信的资源管理系统，已经使用了6年多，新疆电信所有的管线资产管理工作都已经在GIS、M8系统维护中步入正轨，做好工程管理，将极大的方便后续的工程资产拆分及固定资产信息回填工作。

固定资产管理中有工程资产管理与存量资产管理两个子项，工程资产管理就是针对工程管理中新增工程项目中所涉及到的资产进行拆分。存量资产管理是指对系统中原有的资产按照局站逐一进行拆分。新增资产如果没有按照工程管理进行录入，可以在存量资产下的相应局站中生成新增卡片，便可以完成拆分，但前提必须是原有资产已经全部拆分、回填完成。为了方便资源管理人员与固定资产管理人员，系统的使用者应该熟练地应用工程管理功能。

2.3光纤光路管理

随着信息网络的飞速发展，中国电信传统的铜缆传输介质下的各项业务也在不停地演变，光网络的发展突飞猛进，光缆资源的需求随之越来越大，近两年，新疆电信提出大力实

第 4 页，共 6 页 施光进铜退项目，这对资源管理系统中的光网部分也提出了更高的要求。光纤光路管理模块便实现了这些业务的管理需求，对不同业务类型的电路统一进行管理，还和NetMaster系统（设备资源管理系统）中的传输部分进行了接口，实现同步。此模块主要对局向光纤和光路进行了统一的管理。

局向光纤是连接两个ODF或光交接设施端子之间的、由一个光缆段纤芯或多个光缆段纤芯经过熔接所形成的直达光纤的描述，其主要作用用于光路配置。系统中，为了便于在物理数据不完备的前提下，可以录入局向光纤，以支撑光路调度，因此创建的局向光纤可能没有光缆段纤芯对应，但这些局向光纤并不能支持路由定位等功能，实际还是不完整的数据。只有按照规范要求，将局向光纤和光缆段纤芯匹配后，局向光纤的数据才是完整的，也才能够在这些数据的基础上使用一些应用功能。光路指光缆网中，由一条（对）局向光纤或多条（对）局向光纤经过跳接所构成的光纤通路。光路是承载业务的资源，光路本身不是业务。

2.4管线资源统计

管线资源统计是资源管理系统的一个非常重要的功能。从GIS系统数据库中统计出资产管理所需要的数据，将极大方便资源管理人员及资产管理人员对现有资产的统计。此模块主要对区域、子区域或局站下的管道、杆路、光缆、电缆等管线设施进行分类统计报表，可提供18张各种设施的统计报表，可以在任意范围内统计设施报表。同时还可以对管道管孔情况、光缆纤芯情况和电缆资源情况进行资源预警，及时对本地管线设施网的改、扩建提供合理的方案与支撑。

2.5系统维护管理

系统维护管理模块主要有系统维护、数据维护、系统参数维护和检查错误这四项功能。系统参数维护只有系统高级管理员才有权限对系统配置参数进行调整，地州管理员无权操作。系统维护包括对节点和关联线解锁、系统日志和光路日志查询以及登录操作统计这三项内容。数据维护包括实体移至指定坐标、图形范围内实体平移、局站范围内实体平移、条件平移实体、调整节点参数、修改编码公共部分、交接箱割接等功能。检查错误是针对录入系统的数据进行检查，包括节点检查、编码检查、【杆路、管道、光（电缆）】逻辑检查、缆线路由完整性检查、缆线成端检查、设备端子检查等内容，方便录入人员进行自检工作。

2.6其它不常用模块

用户权限管理模块主要是针对系统管理员设置的模块，常用的就是用户和组的操作，包括增加、修改、删除，还有查找用户及登陆日统计等功能。

系统配置工具模块主要用于数据库的配置，GIS系统的庞大的数据调用基于Oracle数据库，GIS系统正确使用前必须在客户端安装Oracle数据库组件，配置Net服务名，配置好后再安装GIS客户端程序，使用系统配置工具模块添加系统DSN,配置ODBC数据源，保存配置后就可以正常使用GIS系统了。

图纸维护管理、地图库管理、数据升级工具、地图同步工具这几个模块目前在资源管理工作中不常用，自动升级工具针对GIS系统服务器升级后各客户端自动升级使用，在此不做过多的说明。

三、GIS系统前景的展望

网络资源管理系统集成了现今成熟的各种先进的信息技术。GIS技术、Internet网络、大型数据库、中间件技术、多层式应用架构、工作流管理、面向对象的设计与方法等技术在该系统得到充分的体现。这些技术优势保障了系统的成功构建，真正实现了网络资源管理系

第 5 页，共 6 页 统的集成化和一体化，为企业的运营提供了强有力的支撑。

电信运营成功的保障是清楚掌握所拥有的资源，该系统将解决电信庞大而复杂的物理资源和逻辑资源的管理，对电信巨大的基础网、专业网、业务网和支撑网资源实施有效的管理，针对网络规划、网络分析、工程设计-施工-运行的实施生命周期流程、网络实施的状态监控、网络资源资产统计评估、网络设施的效能、网络设计资源上的管理和业务操作将提供强有力的手段和实现方式。

该系统可以使企业从一种崭新的视觉和高度来组织管理流程，其信息展现的多样化和丰富性将帮助管理工作更加直观有效，达到更高的层面。面向管理的网络资源管理系统必须保障企业相关管理效能的提升和实现。同时该系统还是一个面向市场前端的系统，通过对市场、业务收入、竞争态势、社会发展信息体系的建立，并结合科学的分析方法，可以创建一个有效的面对市场的操作环境，是企业面对日益变化的市场需求、风云变化的竞争做到游刃有余。

现今电信行业的竞争由网络竞争、规划竞争向客户竞争和管理竞争转移，全球化成为不可阻挡的潮流。该系统代表的理念在注重并增强对电信企业网络设施资源管理基础上，极大的扩展了信息系统对市场、管理等方面的支持力度，是企业的目光投向未来，使我们的用户享受更优质、更满意的服务。参考文献：

1、《地理信息系统GIS的原理与应用》 武汉人民出版社

2、《网络资源管理文件汇编》 中国电信集团公司

作者简介：

王多茂 男 1977年11月23日出生，1997捻月毕业于甘肃省邮电学校通信线路专业，1997年8月在新疆乌恰县电信局参加工作，从事过线路建设、维护管理、管线资源维护管理工作，现在中国电信股份有限公司克州分公司资源管理与采购中心负责管线资源管理工作。2009年1月取得本科学历，2002年评为助理工程师。

通信地址：新疆阿图什市天山路西2院 克州电信公司；邮编：845350；联系电话：***

基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现 篇5

介绍移动地理信息系统(GIS)的基本架构,以及移动GIS在野外数据采集中的一些应用,并归纳总结了移动GIS的开发模式.其次对数字城管数据采集进行介绍、分析,研究移动GIS用于数字城管数据采集的`必要性和实用性.设计基于移动GIS的数字城管数据采集系统的整个架构以及功能配置,并用实例说明.

作 者：陈晓军 刘春 裴洪雨 Chen Xiaojun Liu Chun Pei Hongyu  作者单位：陈晓军,裴洪雨,Chen Xiaojun,Pei Hongyu(同济大学测量与国土信息工程系,上海,92)

刘春,Liu Chun(同济大学测量与国土信息工程系,上海,200092;现代工程测量国家测绘局重点实验室,上海,200092)

基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现 篇6

关键词：B/S架构，远程培训，三层结构

1.引言

随着信息技术发展与应用的不断深入，几乎彻底地改变了传统的培训模式。随着网络技术的不断发展，为了给企业构建适合的培训条件和环境，从而使其能够快速掌握新的行业理论知识和政策，并实现素质的不间断提高，网络培训的模式渐渐得到了推广和应用。传统的培训方式往往是以课堂（培训班）为组织特征的，这种模式的缺点在于需要培训人员集中脱产培训，因而培训内容更新缓慢、资源耗费较大、也难以对学员的学习进度进行及时跟踪，因此难以满足形势发展的需要。

在网络培训系统的设计中，本文选用DataSet。利用DataAdapter，在DataSet中实现与数据源的交互。在应用DataSet的时候，引入DataView实现数据应用筛选和排序。作为强类型对象属性公开表、行和列，从而实现从DataSet继承。

3.3.2业务逻辑层的设计

业务层的功能承上启下，一方面为表示层实现功能调用，另一方面经由数据层提供的功能来实现数据库访问。业务逻辑层首先对数据访问层实例化，执行一些业务操作或是返回一些DataSet为表示层，包括上传以及下载等，同时，业务逻辑层为表示层建立同一个对象或是方法可以实现多次实例化。结合分布式多层设计的思想，在本系统的设计中，根据系统的不同功能模块来划分业务层，然后由业务基类来进行具体的构建。业务基类是由ASP.NET对类的调用和类定义而租成的。

3.3.3表示层的设计

表示层首先接受客户端数据，接着对其进行简单整合和判断，将其传递给系统逻辑层进行处理。同时，表示层接收来自逻辑层的DataReader或Dataset，将其表示在信息系统前台页面。表示层由代码隐藏文件和ASP.NET Web窗体组成。Web窗体通过HTML语言来支持用户操作，而各个控件的事件处理由代码隐藏文件实现。

在本系统的设计中，表示层包括了网络培训系统的主要界面，如系统主页面、学习资讯页面、学习者注册页面、在线测评页面、课件资源页面等，以及系统管理模块的试卷管理、用户管理等页面。

4.系统整体实现

本网络培训考试系统采用B/S构架模式，客户端运行环境为标准的中文浏览器 IE6.0 及以上版本。

4.1课程模块的实现

课程模块的概念是为学习者提供与具体课程直接相关的内容。它包括的概念有五个：

（1）课程设置功能：此功能为学习者提供课程具体内容的导航。学习者可以在此获得课程体系的全局情况，从而明确学习的内容与目标。

（2）课程文档功能：此功能为学习者提供各种课程的数据包，数据包里存放课程学习的主要资源与材料。其中最重要的概念是智能化的学习起点诊断，使学员能够了解自己的学习目标和初始水平之间尚存的差距。

（3）作业或任务设置功能：此功能为学习者提出与课程相关的任务或离线作业，为学员在培训中要达到的学习目标提出具体的要求。

（4）参考资料功能：此功能为学习者提供课余时应该阅读的资料和书籍，以指导学员规划自己的自由时间里学习。

（5）外部链接功能：此功能为促进学习者的自主学习，为学习者提供与课程学习相关的重要网络资源的链接。

4.2培训模块的实现

网络培训系统的信息模块为参与学习的学员提供一个自我管理和主动学习的场所，除此之外，此模块还能够支持教师、管理者监督和管理学习者的学习进度和知识掌握情况。该模块又可细分为以下几个子模块。

（1）案例分析子模块：这个子模块为学习者提供典型的丰富性案例，从而构建多维度的学习情景。在同一主题之下实现学习者的交叉学习。

（2）趣味竞赛子模块：这个子模块为学习者提供趣味性的精彩网上竞赛功能，授课者和管理者可以藉由这个模块提供的功能来组织类能手竞赛、网上知识竞赛等，以达到自我练习、增强学习的趣味性和学习质量。

（3）虚拟实验室子模块：这个子模块为学习者构建一个机遇网络的可视化的三维环境，其中每一种实验对象由一个可视化的三维物体代表。该子模块支持示范、模仿和学习专家的工作。用户登陆以后，通过鼠标的拖曳以及点击操作，可以进行虚拟现实的操作。可以针对新手向专家、熟手的学习来构建这种虚拟实验环境。

（4）考试和评估子模块：这个子模块为学习者提供在线题库，来进行在线成绩评估和考试，学习者的考核结果均会被统计入数据库。通过采集以及关联查询和分析学习者的学习、培训、考试等各方面数据，管理人员和在线教师能够分析他们掌握知识点的薄弱环节，把握学习者的具体学习进度，从而结合具体的分析结果调整整个教学实施情况。

（5）虚拟图书馆子模块：这个子模块为学习者提供一个机遇网络的虚拟图书馆，里面存放着相关的学习资源以及各类电子杂志和电子报纸，例如：学术性文章、会议报告、课件的文档资料、音频资料以及影像资料等。在虚拟图书馆中，还提供了其它大学的WWW地址以及其它学术机构和图书馆的图书目录等。以做到最大程度的资源的共享。

（6）答疑室子模块：这个子模块是一个适应性的知识库系统，为学习者提供一个集中解答在学习中各类疑难问题的场所，答疑室子模块分人工与自动答疑两种方式。它通过自身的问题解答BBS，征集并公布学科教学专家对问题详细的正式解答以及学生问过的典型问题；在答疑室的支持下，学习者能够藉由填写布告栏中所示的各项表单，轻松提交自己的问题，等待其它学习者的见解以及来自教师、专家的解答。

4.3考试模块的实现

课前测试功能:在学员学习课程之前，对其该门课程相关知识的掌握程度进行检测。考试的流程图如图所示：

结课考试功能：学员选择参加考试功能，根据系统提示选择考卷类型及考试课程，如图所示：

考生考试完毕提交试卷后，系统首先将获取的试卷信息全部收集，并保存到系统库中，然后把题库中的试题答案和用户提交的答案进行比较，最后根据试卷信息获取具体题型的每题分值，将答案一致的试题数量乘以分值就可得出此题型的分数。各个题型得分相加就可得出试卷的总成绩。

4.4交流模块的实现

网络培训系统的交流模块主要功能是为学习者提供一个学习交流的空间，其功能主要包括交流、协作、留言、公告等。交流模块又可细分为三个子模块。

（1）学习社区交流子模块：这个子模块为学习者提供一个内容生动丰富的虚拟交流社区，以实现培训参与者以及培训教师、专家之间的互动与交流。在学习资源之下，该子模块继续细分成不同主题的讨论板块，以实现学习者对各类学习主题进行个性化的交流与讨论。此外，学员结合自身需求，还可以参与各类在线组织或团体，这些团体是由学生、教师或其他群体组成的。在团体中，文本交流方式主要是通过电子论坛的异步交流工具实现的。

（2）课程论坛子模块：这个子模块为学习者提供围绕课程学习的异步交流。学习者在此模块中，通过电子邮件、电子公告等方式，就在课程学习中的问题、体验，与教师、学习伙伴进行开放式交流。就学生学习过程中的疑惑，教师、专家给予及时的反馈。在此基础上，授课教师与专家结合具体课程的相关的讨论主题，以此模块为工具，引导学员们对某些专业问题进行深层次的思考，鼓励学习者们各抒己见，积极发言。

（3）虚拟课堂子模块：这个子模块支持学习者之间的同步协作与会话。在信息资源中，存在着一些高层次的学习任务，学习者们通过协同合作，才能共同完成任务。虚拟课堂子模块能够支持教师的实时在线视频或音频授课，同时，学员还能够接受来自授课者通过软件共享白板进行资料讲稿的演示。同时，提供学习者个人的问题收集箱和同步记录工具，并未学习者提问发言演示自己的观点提供技术支持。此外，该子系统也可以支持学习者之间、学习者与教师之间的发送私人信息和公开交流，并且能够支持学员之间的分组协作，通过任务的分配和角色的分工，最终汇报学习成果，形成问题的解决方法。

5.结束语

系统构建了基于B/S的网络培训系统平台。平台的主要功能包括员工在线培训、员工在线测试、在线交流系统等。在本文的设计中，结合信息技术与网络优势，有效管理和使用网络资源，构建完整的网络培训与考核体系，指导员工进行更好的学习。

参考文献：

[1]周恕义，扬晓华，侯洪涛.多媒体CAI及网络化远程教学技术[M].中国水利水电出版社，北京，2009.[2]莫崇慧，陈玉健.开放的分布式教育资源管理平台的构建[J]，教育技术通讯，2009..12

[3]穆丁[美].PHP技术内幕[M].中国水利水电出版社，2010.3

基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现 篇7

1 系统分析

余姚市位于浙江省北部,地处美丽富庶的长江三角洲,北濒杭州湾、南屏四明山、西连上虞市、东接宁波市,面积1527km2,人口82万,为宁绍平原的中心,多年平均年地表径流量为11亿m3;地下水资源量为1.12亿m3,但地下水可开采量较少。全市有河道1700多km,河面约3266万m2,正常高水位时蓄水量8000万m3左右,现状水面率约为5.2%。人均水资源占有量偏少,只有1330m3。如何优化配置好有限的水资源,保证生活、生产和环境等多方面协调发展是一项十分重要的任务。

水资源优化配置涉及的因素有地形、地貌、地质构造、水文地质条件、水源情况、河流水系、水文气象、植被、土壤和工农业生产发展情况等,因素多,环境复杂,影响范围大,各因素涉及到的数据来源于不同的管理部门,分布在不同的时间、空间范围内。计算机技术和GIS技术等技术为水资源优化配置决策支持系统提供了技术支撑。

地理信息系统(Geographic information system简称GIS)是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个新兴技术,是一个能够对空间相关数据进行采集、管理、分析和可视化输出的计算机信息系统。由于水资源管理所需数据牵涉到各种空间特性,所以将GIS技术作为整个决策支持系统的平台,对于水资源的信息管理能提供更直观、有效和方便的手段[2]。

2 系统设计

2.1 系统结构

整个系统综合利用各种数据﹑信息﹑知识﹑特别是模型技术,辅助各级决策者解决半结构化问题的人机交互系统。其基本结构由人机交互系统﹑模型库系统和数据库系统三大部件组成。

因为水资源管理系统设计到的地理范围、时间跨度较大,而且数据量巨大,考虑到数据管理效率和响应时间,采用了浏览器/服务器(Browse/Server)结构和客户/服务器(Client/Server)相结合的方式,其中模型计算部分需要大量计算,有大量用户交互和通讯数据,对实时控制有很高要求,对这部分采用C/S模式。模型调度模拟后的信息发布、信息查询等,采用了B/S结构。

2.2 数据库设计

数据库系统是水资源优化调度决策支持系统的基础和重要支撑。它实现对水资源基础信息的存储、查询和利用,为模型库的运行提供基础数据流和存放运行结果。根据水资源系统优化调度的业务要求,从水资源配置和科学管理等各类数据的存储与管理要求出发,将水利基础信息归纳为:社会经济数据、水文数据、气象信息数据、供用水数据、水环境数据、工情数据、地理信息数据等。为充分利用现有系统,其中地理信息数据由地理信息系统(MapInfo)进行管理,其它数据由数据库管理系统(SQL SERVER2000)进行管理,经分析主要包括以下几类数据。

社会经济数据:包括统计日期、行政区划代码、行政区划名称、耕地面积、总人口、固定资产、工农业产值等数据。

水文数据:使用已有的水雨情遥测库。

供用水数据:包括供水水源日供水数据,各水厂用水计划等数据。

水环境数据:包括余姚市人工监测的主要水库及骨干河道的水质评价等数据。

工情数据:包括河流、水库、输水管渠、灌区、水厂等数据。

空间数据:包括河网水系、各种建筑物的空间信息、行政区划、人口分布、企业分布等数据。

2.3 模型库设计

模型库是系统的核心,主要包括两个模型,水库群优化调度模型和水质模型。每个模型都拥有自己的模型参数、模型结果,模型文件,模型说明,模型验证情况等。

对模型的调用通过WEBSERVICE进行,将模型服务与WEB服务分开部署,提高系统效率。

3 系统组成

整个系统分为信息查询子系统、GIS子系统、决策支持子系统、系统管理系统和帮助子系统,其结构如图1所示。

3.1 信息查询系统

3.1.1 工程查询

1)水源工程:显示水库的相关信息。

2)输水工程:显示输水管渠的相关信息。

3)自来水厂:显示自来水厂的相关信息。

4)农业灌区:显示水库灌区的相关信息。

3.1.2 供用水查询

1)水库蓄水量:查询当前水库蓄水量情况。

2)用水计划:查询当前月各水厂用水计划。

3)供水情况:查询去年同月份各水库的供水情况。

3.1.3 水质查询

1)主要水源地(水库):查询主要水源地的水质评价结果。

2)骨干河道:查询监测河道的水质评价结果。

3.2 地理信息查询系统

提供基本的地图浏览功能如放大、缩小、漫游、全图功能,对不同的地理信息按图层分别显示。提供基于地图的信息查询,通过点选、框选等工具在地图上选择地理对象查询其属性信息,并以表格、图片等方式进行显示。提供地理对象的空间定位功能,通过地图图层名与编号来定位地理对象。提供专题图功能,将属性数据在地图上以图示化表示,反映其空间分布态势,如图2所示。

3.3 决策支持系统

3.3.1 零维水质调度

1)水质预测

水质预测是利用箱子模型对指定月份的水质进行预测。模型需要输入预测月份每个箱子的月降雨量及箱子月平均水位,输入模型的三个上边界流入水量、NH4浓度和COD浓度以及模型的三个下边界流出水量。通过模型计算后得到计算月份每个箱子的NH4及COD浓度以及相应的水质评价结果,预测结果如图3所示。

2)水质改善方案

水质改善方案是利用箱子模型计算指定月份的水质改善方案。计算方式包括单纯调水、削减污染物负荷与调水相结合两种。

单纯调水方式(不削污):输入计算月份及每个箱子的月降雨量、月均水位、目标水质等级以及调水水质(NH4、COD浓度),通过模型计算得到达到目标水质所需的调水水量。

调水与消污相结合方式(削污):输入计算月份及每个箱子的污染物负荷削减比例(NH4、COD)、月降雨量、月均水位、目标水质等级以及调水水质(NH4、COD浓度),通过模型计算得到达到目标水质所需的调水水量。

3)水环境容量

水环境容量是输入计算月份及每个箱子水质目标、水位、上边界流量和水质,通过模型计算得出每个箱子环境容量和剩余环境容量。

4)模型说明

对水质调度的模型的说明文本。

5)验证情况

对水质调度的模型验证情况说明。

3.3.2 一维水质调度

1)水质预测

水质预测是对整个河网的水质进行预测。模型需要输入预测开始时间及预测天数和时段步长,输入边界的水位流量、NH4浓度和COD浓度。通过模型计算后得到河网内部各断面水位流量、NH4浓度和COD浓度过程。

2)水质改善方案

水质改善方案主要是指在引水条件下对四个计算区块的水质进行预测。模型需要输入预测开始时间及预测天数和时段步长,输入四个区块(姚西北,西上河,姚中,姚江)中任一个、水位流量、NH4浓度和COD浓度。通过模型计算后得到相应的各断面水位流量、NH4浓度和COD浓度过程,计算结果如图4所示。

3)模型说明

对水质调度的模型的说明文本。

4)验证情况

对水质调度的模型验证情况说明。

3.3.3 水量调度

水量调度主要是水库群的优化调度,包括常规汛限水位调度与动态汛限水位调度,以及模型的说明及模型验证情况。

1)常规汛限水位调度

输入模型计算需要的降雨信息、蒸发信息、水库水位、水厂需水信息,系统调用模型按常规汛限水位条件进行模拟计算,按弃水量最小原则得出各水库调度方案,以及水厂及灌区的供水缺水情况。如果对计算得出的水库调度方案不满意,可以通过人工干预,输入指定水库的放水方案,代入模型重新计算,直到满意为止。

2)动态汛限水位调度

输入输出及操作流程与常规汛限水位下的调度类似,区别在于系统调用模型按动态汛限水位条件进行模拟计算。

3)模型说明

对水量调度的模型的说明文本。

4)验证情况

对水量调度的模型验证情况说明。

3.4 系统管理

系统管理主要进行用户管理、数据维护、模型维护。

1)用户管理

不同权限的用户可进行的操作不一样,用户权限分系统管理员、模型管理员、数据管理员和普通用户四级,管理员可以增加、删除用户,修改用户权限级别,也可以维护数据库及模型库内容;数据管理员可以进行数据维护及模型调度;模型管理员可以进行模型维护及模型调度操作;普通用户没有维护权限只能登录本系统查看信息及进行模型调度。

2)数据维护

对系统正常运行需要的数据进行新增、删除与修改操作。

3)模型维护

对模型的参数进行修正。

3.5 系统帮助子系统

提供了可视化的帮助界面,方便用户使用。

4 结束语

水资源是基础性的自然资源,是生态环境建设的控制因素,同时又是战略性的经济资源。以水资源紧缺、水污染严重和洪涝灾害为特征的水危机已成为我国可持续发展的重要制约因素。因此,开发水资源综合管理决策支持系统对缓解水资源紧缺、遏制水污染、有效防治洪涝灾害有着重要的现实意义[3],本文以GIS技术为支撑,提出了水资源优化配置解决方案,对实现水资源管理的现代化和决策的科学化提供了重要的途径。

参考文献

[1]汝绪伟,孙灵文,朱运海.基于GIS的区域水资源管理决策支持系统[J].科学与管理,2008(6).

[2]陈兴,程吉林,周健康.基于GIS的水资源优化配置决策支持系统的研究[J].水资源与水工程学报,2008(10).

基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现 篇8

关键词：GIS系统；安监系统平台；现状；设计目标；实现方式

近些年来，随着区域经济的快速发展和城乡一体化建设进程的进一步加快，自然因素或人为因素的影响下，各行各业频繁发生诸如“8.12天津仓库爆炸事件”等生产安全事故，生产工作存在较大的安全隐患，因而全国各地陆续创建安全生产监管体系，以期实现生产中安全隐患的排查、监管，保证生产单位相关人员生命财产的相对安全。然而，由于安监系统发展的不成熟，安全生产相关制度得不到落实，安全管理方法滞后于时代发展，等等，这些问题均是导致安监系统现状不容乐观的影响因素。与此同时，在经济全球化趋势日益加剧的形势下，电子通讯技术的发展突飞猛进，Mobile、PDA、GPS、GIS等移动数字终端设备得以应运而生，并迅速渗透到各行各业安监系统平台的构建中，是安监系统平台现代化发展的先进体现，在安监系统平台的设计和实现中具有重要时代借鉴意义，有利于生产经济效益的全面提升。

一、GIS系统下安监系统平台概述

（一）GIS系统

GIS系统，即以GIS（Geographic Inform ation System， 地理信息系统）技术为中心创建的综合性系统，集成网络通信系统、GIS系统和GPS定位系统的综合优势，形成基本具备信息处理通信能力和储存能力的可移动终端，为安监系统提供实时、移动的地理信息服务，实现安监系统的远程指令操作控制和信息网络同步交流的移动化处理办公。GIS系统由表现层、中间层和数据层三个层面构成，表现层连接用户使用的PDA、PC等移动客户端，进行用户信息数据的实时采集和传递；中间层相当于用户信息数据的中转站，将未经处理的用户信息以数据的形式传达给数据层进行分析、处理和储存操作；数据层是用户信息处理和储存的最终场所，将接收到的用户信息进行分类处理，并发出相应的指令和中间层，由中间层反馈给用户连接的表现层，用户可以实时了解掌控所需的数据信息，作出科学合理的判断。

（二）安监系统平台现状

近年来，尽管生产安全事故的频发使得相关管理人员开始重视安监系统平台的构建和使用，传统的安监系统平台仍然较多问题。在传统的安监系统平台中，各级安监部门工作人员和设备配备不足，安全生产的信息现代化建设远远滞后于科学技术的现代化发展，关键危险品的安监管理基础较为薄弱，安全生产保障力度不够，往往导致安全生产中危险源的相对分散，应急救援措施难以全面及时的涵盖各个部位，安监系统平台的协调性差，难以承担灵活性的安全生产监管工作，安监管理中的重复检查、遗漏审查和错误查验等问题屡见不鲜，安监系统平台的工作效率达不到预期要求，安全生产事故检查力度不够。

二、GIS系统下安监系统平台的设计与实现

（一）GIS系统下安监系统平台的设计目标

GIS系统下安监系统平台的设计需要实现多级联动、可视化监管、标准化执法检查、移动OA办公以及及时应急救援等五个方面的设计目标。其一，在GIS系统下的安监系统平台的设计中中，要实现多级联动，即保证安监部门内部、安监部门与用户以及安委会相关机构之间信息的联动交流，进行公文传输和审批流程等的网络数据化办公。其二，在GIS系统下的安监系统平台的设计中，利用GIS系统的地理导航作用进行安全生产的可视化监管，构建网络地图，进行安全生产的动态化监管。其三，在GIS系统下的安监系统平台的设计中，要求执法人员依据标准化的法律法规，进行安全生产监管的标准化执法检查，避免出现漏查、复查等不公平现象。其四，在GIS系统下的安监系统平台的设计中，需要结合先进发达的互联网技术进行智能手机、平板电脑等的移动化办公，保证信息数据的时效性和准确性。其五，在GIS系统下的安监系统平台的设计中，及时应急救援是安监系统平台的设计初衷，也是安监系统平台设计的最终目标，保证应急救援的时效性和效率性。

（二）GIS系统下安监系统平台的实现方式

在GIS系统下的安监系统平台中，利用GIS移动终端进行用户信息数据的分析处理和储存，并及时将处理结果反馈给终端用户，保证终端用户发出的操作指令的科学合理性，其工作流程如下图所示。

由上图可知，GIS系统下安监系统平台中，GIS系统将安全生产监管采集到的数据信息以文件文档的形式存入终端数据库，用户可以借由GIS系统进行终端数据的查询、删选等相关操作，同时GIS系统将读取到的信息数据发送给安监移动系统，移动终端进行数据的处理储存，并在相关软件的辅助下提供给终端管理人员进行自主巡查、数据更新、信息交流等操作，以此实现GIS系统下安监系统平台的远程操作和移动办公，安监系统平台的工作效率得以提升。

三、结语

综上所述，针对安监系统平台监管力度不够、工作效率低下的现状，相关设计人员需要引进GIS技术，创建GIS系统下的安监系统平台，严格按照GIS系统下安监系统平台在多级联动、可视化监管、标准化执法检查、移动OA办公以及及时应急救援等五个方面的设计目标，进行安监系统的合理有效设计，保证安全生产监管信息数据在安监系统平台内部的实时交互，确保安监系统平台的工作效益，降低安全生产中安全事故的发生频率，最大限度地节约人力、物力、财力，进而发挥安监系统平台的经济推动效益，促进国家市场经济的发展。

【参考文献】

[1]逯欣欣.基于Android平台的煤矿安全监测GIS系统的设计与实现[D].西安科技大学，2013.

[2]戴云芳.基于GIS的安监系统平台的设计与实现[D].电子科技大学，2014.