基于GE地圖和KML腳本的CMMB路測分析系統(tǒng)開發(fā)

蔡 黎，雷國平，吳 愚，戴閩魯，2

(1.重慶三峽學(xué)院電子與信息工程學(xué)院，重慶 404000;2.日本芝測株式會社，日本 東京 1500000)

0 引言

自2006年國家廣播電影電視總局正式頒布CMMB(中國移動多媒體廣播)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)至今，CMMB已經(jīng)在全國近400個城市開通并商用。在CMMB布網(wǎng)建設(shè)中，如何快速分析路測CMMB信號數(shù)據(jù)成為移動多媒體廣播電視運營公司最關(guān)心的問題。目前國內(nèi)對于CMMB路測數(shù)據(jù)的分析一般都依賴升級的2G移動通信系統(tǒng)進行，能直觀分析路測結(jié)果的軟件基本沒有［1］。

本文介紹一款已經(jīng)投入商用的、基于GE地圖和KML腳本的CMMB路測分析系統(tǒng)的開發(fā)原理、流程和具體方法。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 谷歌地球

谷歌地球(Google Earth，GE)是一款由谷歌公司開發(fā)的虛擬地球儀軟件，它將衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上，模型上的衛(wèi)星照片涵蓋了中國所有的地市級城市，能夠直觀地反映出城市的地貌情況。

本系統(tǒng)的開發(fā)以GE地圖軟件為平臺，達到將CMMB信號信息在GE地圖上直觀顯示的目的。

1.2 KML腳本

KML(Keyhole Markup Language)是一種采用XML語法與格式的語言［2］，用于描述和保存地理信息，可以被Google Earth和Google Maps識別并顯示，KML腳本文件的擴展名也為KML。KML能夠?qū)崿F(xiàn)將附加信息實時添加到電子地圖上的目的。

本系統(tǒng)采用KML腳本作為基本語言，將分析結(jié)果轉(zhuǎn)化成KML腳本文件，供GE讀取和顯示。

2 軟件工程劃分

根據(jù)技術(shù)分析和功能模塊的結(jié)構(gòu)劃分，按照以下步驟來實現(xiàn)快速直觀分析CMMB路測結(jié)果的目的:

1)軟件分析路測數(shù)據(jù)，生成統(tǒng)計分析統(tǒng)計報告，將報告內(nèi)容轉(zhuǎn)換為KML腳本;

2)在GE中讀取生成的KML腳本直觀顯示。

因此，系統(tǒng)將分成兩個子模塊進行開發(fā)，開發(fā)環(huán)境選用 VB.NET［3］，子模塊框圖如圖 1 所示。

圖1 軟件子模塊圖

3 軟件開發(fā)

3.1 分析統(tǒng)計模塊

國內(nèi)所有的CMMB網(wǎng)絡(luò)測試儀器都定義將路測結(jié)果保存為CSV文件，CSV文件是一種用逗號分割數(shù)據(jù)的文本文件，其能被表格軟件Excel識別，和Excel表格文件完全兼容。故可在VB.net中用DAO(數(shù)據(jù)訪問對象)來調(diào)用Excel的統(tǒng)計功能對CSV文件進行統(tǒng)計和分析。程序設(shè)計具體步驟如下:

1)說明并引用對象變量。在VB.net中聲明數(shù)據(jù)庫變量，引用建立后再打開數(shù)據(jù)庫，根據(jù)CSV文件的參數(shù)指標(biāo)建立記錄集。關(guān)鍵程序如下:

2)引用Excel操作統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在VB.net中從庫列表中選擇“Microsoft Excel 9.0 Object Library”，再通過Excel的OLE(對象庫容器)對CSV文件中需要進行統(tǒng)計的指標(biāo)進行操作。

路測結(jié)果需要統(tǒng)計的主要指標(biāo)如表1所示。

表1 主要統(tǒng)計指標(biāo)及范圍對應(yīng)表

3)保存統(tǒng)計結(jié)果為新文件。在統(tǒng)計子模塊中，Application的對象位于Excel對象模型的頂層，因此在VB.net中用Workbook新建一個Excel文件，將統(tǒng)計結(jié)果添入并保存。如:

3.2 KML生成模塊

KML生成模塊是系統(tǒng)的核心，根據(jù)KML腳本生成原理定義其主要工作流程圖(圖2)。

圖2 軟件工作流程圖

1)資源創(chuàng)建與引用。在顯示中需要用不同顏色的小圓圈來表示參數(shù)值的大小，如用紅、黃、綠的小圓圈表示不同功率的信號強度。GE地圖本身只提供單一的黃色“圖釘”地標(biāo)文件，但支持本地和網(wǎng)絡(luò)地標(biāo)文件的引用。因此可先利用三方軟件創(chuàng)建資源文件后在KML中引用:在PhotoShop軟件新建64×64分辨力的白色圓形PNG圖片而后引用，關(guān)鍵語句如下:

2)地理信息轉(zhuǎn)換。GE只支持WGS－84大地坐標(biāo)，CSV文件格式通常為BJ－54高斯坐標(biāo)，需要對其進行轉(zhuǎn)換。具體算法為:先將BJ－54高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y)轉(zhuǎn)化為大地坐標(biāo)(B，L);再將三維大地坐標(biāo)(B，L，H)按克拉索夫斯基橢球參數(shù)轉(zhuǎn)為三維直角坐標(biāo)(X，Y，Z);然后根據(jù)公共點求轉(zhuǎn)換七參數(shù)并轉(zhuǎn)換;最后將三維直角坐標(biāo)WGS－84(X，Y，Z)轉(zhuǎn)為大地坐標(biāo) WGS－84(B，L，H)。

3)創(chuàng)建KML類。KML腳本提供點、線、面、復(fù)合4種對象模型類。因為要實現(xiàn)用小圓圈顯示信號點，因此本系統(tǒng)中只用到點類對象模型。將一個測量點的經(jīng)度、緯度和參數(shù)值分別代入上述地標(biāo)文件中的對應(yīng)腳本，即可得到該點的地標(biāo)文件，通過以下控制點KML腳本實現(xiàn):

4)存儲輸出。直接調(diào)用VB.net中的Open方法創(chuàng)建KML文件，調(diào)用和Print方法將生成的數(shù)據(jù)寫入即可。關(guān)鍵語句如下:

4 工程實測

在WindowsXP SP2軟件環(huán)境和TX701A信號測試儀的硬件條件下，用基于GE地圖和KML腳本的CMMB路測分析系統(tǒng)對無錫市的CMMB網(wǎng)絡(luò)路測結(jié)果［4］進行分析，成功分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)并生成KML文件(見圖3，4)。

圖3 軟件運行界面(截圖)

圖4 統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果(截圖)

GE 6.0版成功讀取KML腳本文件并顯示，達到預(yù)期效果，如圖5所示。

圖5 GE讀取KML腳本(截圖)

5 結(jié)論

該系統(tǒng)已經(jīng)在北京神導(dǎo)、福建新大陸等移動多媒體廣播電視運營、網(wǎng)絡(luò)測試公司投入使用半年多，商用結(jié)果表明:該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地分析和顯示CMMB路測結(jié)果文件中的相關(guān)參數(shù)，達到預(yù)期效果，可在移動多媒體廣播網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和管理中產(chǎn)生一定的經(jīng)濟和社會效益。

［1］戴閩魯.CMMB無線網(wǎng)絡(luò)測試與分析［M］.北京:人民郵電出版社，2008:35－26.

［2］ KML文檔簡介［EB/OL］.http://code.google.com/intl/zh－CN/apis/kml/documentation/.

［3］朱慶國.利用VB訪問數(shù)據(jù)庫和操控Excel完善HBGys報表輸出［J］.水科學(xué)與工程技術(shù)，2011(1):86－88.

［4］張殷希.無錫CMMB的覆蓋規(guī)劃與建設(shè)［J］.電視技術(shù)，2011，35(3):36－39.