GIS技術在通信光纜建設與維護中的應用

李泰賢

（廣西壯族自治區信息中心，廣西 南寧 530000）

0 引 言

21世紀以來，我國科學技術發展迅速，其中GIS技術就是一種新興的現代化信息技術，廣泛應用于地質勘測、建筑工程和環境監測等領域。GIS技術科技含量高，中文名稱為地理信息系統，在工程領域中能夠采取工程周邊的地理空間信息進行綜合處理，從而為工程建設提供可靠的數據支持。

我國一直大力推進電子政務建設，以廣西為例，經過近20年的建設與發展，廣西電子政務南寧城域基礎通信網絡已成為支撐自治區黨委和自治區人民政府電子政務內網（涉密）、廣西電子政務外網及政務部門業務專網的信息傳輸平臺。它覆蓋市區面積500 km2，地下通信管道260 km，通信光纜590 km，接入政務部門270多個，成為自治區電子政務網絡重要基礎通信設施，在開展業務應用、服務經濟社會發展方面發揮了極其重要的作用。光纜在使用過程中一旦發生故障，將嚴重影響電子政務的正常通信。為了實現對通信光纖工程的快速建設，縮短工程建設周期，保障光纖的使用安全，以便及時檢修光纖，有必要將通信光纖工程與GIS技術結合，建設一套基于GIS技術的通信基礎設施管理系統，利用先進的GIS技術提高光纖工程的建設與維護水平。

1 GIS在通信光纜建設與維護中的工作原理

在通信光纜建設與維護中，基于GIS技術的通信基礎設施管理系統可對光纜路由周邊環境的地理空間數據進行采集、測量與統計。首先，系統會測量通信光纜工程在建設過程中的地理數據，如海拔、地標性建筑、等高線等數據；其次，系統可采集通信光纜的運行狀態數據，主要包括光纜的架設高度、預留長度、鏈路損耗、埋深及色散等；最后，系統能夠采集通信光纜在建設過程中存在的各種問題，以便為工程勘察工作提供必要的數據支持[1]。GIS在采集上述地理空間數據后，會利用相應的處理軟件處理這些數據，使這些數據能夠從平面形式轉化成三維形式的情境圖。這類似于設計房子時需要在設計圖紙上對其線條長度、形狀等利用線性或非線性形式進行展現。GIS會在地圖中使其在展現時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境。通常，GIS技術在通信光纜建設與維護中主要包括以下內容：確定通信光纜在建設與維護過程中存在的問題及其所處位置；觀察和分析通信光纜所處的地理空間環境；根據相關數據進行科學決策；優化工程組織中的設備與人員。

2 GIS在通信光纜建設與維護中的應用

2.1 在空間分析中的應用

GIS作為近些年來一種新興的技術手段，具有相對完善的數據庫。相比于傳統的信息管理系統，GIS具有更加強大的應用優勢。例如，通信光纜在建設與維護時出現故障時，故障的發生地點隨機，GIS技術可通過分析通信光纜及其所處空間地理環境之間的關系進行判定，從而確定通信光纜的故障發生位置，其他信息管理系統難以實現。在通信光纜建設與維護中，GIS技術不僅可對通信光纜的故障位置進行準確、快速確定，還能存儲通信光纜埋設地點周邊的地理空間信息，便于后續鋪設與檢修光纜。無論是哪種工程，都需要制定相應的施工方案，通信光纜工程同樣如此。在通信光纜的勘察、建設與維護等環節，需要制定最優的方案。由于通信光纜工程在建設過程中有著諸多影響因素，如人為因素對光纜建設質量的影響、通信光纜的架設或埋設距離過長、通信光纜建設成本過高等，都是典型的影響因素[2]。應用GIS技術，只需要采集足夠的空間地理信息，便可從各個方面綜合處理這些影響因素，篩選出最佳的建設、維護與搶修方案。

2.2 在故障判定中的應用

在通信光纜建設與維護中，GIS技術在故障判定中具有至關重要的作用，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約大量的寶貴時間。系統在測量通信光纜的故障點時，利用專業測量儀器檢測目標點與故障點間的距離，然后依據情境圖準確判斷通信光纜的故障點位置，同時能為搶修人員提供通信光纜故障位置的周邊地理環境，便于搶修人員根據實際情況采取對應的搶修措施。此外，這些數據會在數據庫中進行長期存儲，以便在后期光纜維護工作中提供相應的參考與依據。

2.3 在工作決策中的應用

GIS技術能夠為通信光纜建設與維護提供可靠的空間地理數據支持，便于工程人員根據這些數據做出科學決策。基于GIS技術的通信基礎設施管理系統在應用過程中會不斷積累經驗，能夠為通信光纜的建設與維護提供有效參考。比如，系統在應用過程中會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、維修方法等經驗進行量化處理，并按照具體的類別進行劃分。這樣當通信光纜在后續建設與維護出現同樣故障時，工程人員可迅速從數據庫中調取這些經驗進行解決，顯著提高了工作效率。

2.4 在組織配置中的應用

在通信光纜工程建設與維護中，GIS可應用于工程組織配置，應用價值主要體現在以下3個方面[3]。第一，GIS技術能夠對通信光纜工程的空間地理數據進行采集、存儲、統計與處理，使這些數據能夠得到有效的利用和配置；第二，系統中配置有功能強大的數據庫，在數據庫中存儲著大量的空間地理數據，工程人員可通過設置檢索條件，從數據庫中檢索到所需的空間地理數據；第三，工程人員可利用系統統計和分析各類空間數據的使用情況，進而了解各類空間數據的使用頻率。使用頻率越高，說明其在工程中的應用越頻繁。因此，在通信光纜建設與維護中，必須要對該問題予以高度重視，而這需要相關單位打造一支具有較強計算機基礎、豐富光纜專業知識的專業化團隊。

3 GIS在通信光纜中的定位分析

在鋪設通信光纜時，必須將通信光纜鋪設到固定地點，而這需要準確定位通信光纜的鋪設地點。通過GIS技術，工程人員在鋪設通信光纜時，每間隔固定距離進行標志物設置，有助于確定通信光纜的鋪設位置。GIS系統會將標志物位置、標志物周邊的地理空間信息以及兩個標志物的距離等信息在數據庫中存儲，這樣當通信光纜發生故障時，可借助光時域反射儀進行測量，并將標志物作為測量地點，以精確測量標志物和故障點的距離，最后根據兩個標志物的距離確定通信光纜故障點所處的位置區間[4]。事實上，該方法類似于電子領域對電路故障問題的判定與檢測，通過不斷縮小故障位置的區間范圍，最終確定故障點。

4 結 論

GIS技術作為一種新興的信息化技術手段，以計算機軟硬件為支持，能夠對物理世界中的多種地理空間數據進行采集、處理、存儲、統計與管理。將GIS技術應用于通信光纜建設與維護工作，不僅能夠有效縮短通信光纜的建設周期，提高建設質量，還能為通信光纜的維護工作提供科學指導，從而使電子政務通信基礎設施的運維工作得到強有力的技術支撐。