关键词：GIS；通信；管线；监控管理系统
一、GIS的发展和应用
地理信息系统是一项计算机化的数据库的管理系统，经过采集，储存，检索，分析和显示空间本地化数据。这里的空间位置数据是指通过各种遥感和非遥感方法获得的数据。有几种类型的数据，包括地图，遥感，统计等，它们都具有共同点，它们之间都具备特指的空间位置。因GIS的处理对象是空间实体，所其处理基于空间实体之间的空间位置与空间关系。
我国地理信息系统的研究起步较晚，而且主要集中在大学之中。自八十年代以来，我国的GIS得到了迅速的发展，许多大学已经建立了GIS程序和课程，并培训了各种参与GIS研究和应用的专业人员。在1994年4月，中国地理信息系统协会正式成立，全面管理，协调和促进全国地理信息系统的发展。此外，中国科学院地理研究所等多个单位都在GIS中进行探究以及应用。也在科学研究方面也取得了众多成就。目前为止，国内GIS产品已投放入了市场，并获得了许多良好的经济效益，如武汉测绘大学地球之星，中国地质大学MAPGIS和北京超地图超级地图等。对推动我国GIS的研究与应用起到了积极的作用。
二、GIS中常用的技术和方法
（1）数据输入
GIS数据主要包括描述特征的几何信息里的空间数据、描述特征的非空间数据。地理信息系统数据可以从各种专题纸质地图，遥感卫星图像，航空摄影，人工地图，人口普查数据和地理调查数据中获得。对于地图数据的输入，目前有以下各种方法：手动数字化，扫描数字化，坐标几何输入包括现有数据的转换输入等等。
（2）数据库的建立和管理
数据库及其管理系统是GIS软件的核心。
前期的GIS是继承了其文件系统，空间数据毕竟只是由一组文件描述，虽然属性数据也是包含在这个文件中，但没有储存空间关系。文件其实就一地图。由于该系统无法描述空间关系，因此它只能用于一些简单的映射，而不能用于空间分析。该模型也称为面食模型。
随着数据库管理系统的开发和营销，GIS也借鉴了这一门技术。最后就出现这混合的数据库模型。也就是说明，这两个数据库模型是分别各自用来空间管理数据和属性数据的。其基本的空间关系都记录在这拓扑模型之中。属性数据也是通用，尤其是关系数据库。可以连接两个数据库以方便获得对空间数据和属性数据的相互访问。该混合模型仍然是GIS的重要数据模型。
还存在由分层元素形成的GIS地图元素，并且可以通过节点进行指针连接。其结构适用于查询各种分类数据。所以也被称为多边形转换器。
除上述型号外，还有多种网络型号。它还能用于标准网络模型（如正方形，六边形和三角形）渲染空间数据。也存在嵌套网络模型里，例如四叉树和网络模型，例如不规则三角形和泰森多边形。
近年来，已经提出了面向对象的地理信息模型。面向对象技术构建的数据模型符合众多人们之中的相同思想，现如今可以很好地描述其现实世界并支持复杂的数据结构。有机会可以成为新一代的GIS采用。
（3）空间数据的操作和分析
目前，GIS主要包括功能图的投影变换，地图的框架拼接，各元素之间的拓扑关系，元素之间的交叉和平行以及切割和更新等逻辑运算，计算范围，距离，最邻近，最短路径选择，建立泰森多边形，并统计计算。
（4）数据输出
查询或分析结果的输出是GIS的重要功能。输出可以显示在屏幕上，绘制制表，打印以及记录在介质上面。另外，各种多媒体技术的应用也拓宽了GIS的输出功能。
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（5）图形用户接口
人机界面接口的设计决定了GIS是否可以有效使用。人机界面接口应该简单，易于理解，易于学习，易于记忆和用户友好。人机界面应该允许用户轻松访问系统功能，提出问题并获得答案。目前，GIS的人机接口主要基于窗口，菜单，图标命令，鼠标和键盘的图形用户界面。
三、系统结构
3.1系统功能结构
管道资源监控和管理系统用于管理和监控通信站管辖范围内的通信线路网络资源（例如管道，人员井等），包括输入，查询，修改，资源数据的统计分析，打印输出和地理图形。显示，监控数据采集和显示错误报警。
3.2系统网络结构
因为其整个系统全是由工作站，数据服务器包括多通道通信服务器来组成的。接管客户端与服务器架构来实行通过原始内部的网络访问各个站点。其中包括：工作站负责管理的同时也监控本地管道数据。多通道服务器可以完成管道网络监控数据的录取与通信。GIS服务器也实现地理属性的数据存储。
四、监控管理模块设计
4.1资源数据管理
（1）管网数据录入
管网数据输入模块用于输入，更改，删除和储存基本线路资源信息和地理资源信息。数据库服务器完成基础图形和数据储存处理的功能。系统管理员有权更改用户权限包括添加或者删除用户帐户信息。
（2）数据查询/统计
系统可以根据工作人员的查询地理信息和通信信息。根据定下的统计条件来统一分析各个通信站各自分布站点和覆盖的区域，管道的分布，布线和人井信息。
（3）打印输出
GIS中的数据以直观的图形形式进行分析，转换和输出。
4.2监控数据采集
监控数据采集通过传感器来完成管网状态数据（压力，温度，水位等各种模拟量）的实时收集和通信，并监视主监控点的模拟量有否超过实时限值。
每个通信站通过监控设备扫描监控站点的数据，并对显示出来数据报告且进行预处理同时输入系统，并进行监控标准库数据进行相比较，以确定网络资源是否有故障。如果发现检测到管道已损坏且模拟量超过限制，则会发出警报并准确定位错误的位置。如果测试确定没有发生错误，则系统不会发出警报并继续监视现场数据。
4.3地理图形/监控报警显示
借助可视化技术，可以通过图形及其图形转换，以及语音消息等实现更多人性化的交互。系统显示屏同时分由两个部分来组成：地理显示图形和报警监控显示。
地理图表基于系统中所有管网资源的分类。实体类型定义图层，整个系统通过覆盖与所有实体对应的图层来构建。地理图形显示用于显示具有漫游，连续缩放，分层显示和基本电子地图以及线路与资源的图标。监控报警也会将实时监控各种数据与地理图形相结合，在地理图形界面上进行实时不间断监控网络管理设备的运行状况。如果发生错误，图形GIS界面将标记为特殊颜色，以准确定位和显示网络设备错误，发出声光报警，及时通知维护人员。
结束语
管网资源监控管理系统通过GIS平台把广泛分布的管网设施以及地理位置极好地结合在一起，不但提高了公司的管理水平，同时也提升了公司的服务能力。因此，该系统研究具有实际意义和广泛的应用前景。
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[5] 何红波. GIS在铁路通信线路管理中的应用[J]. 地矿测绘，2016.05
[6] 白树仁. GIS在通信管理中的应用[J]. 计算技术与自动化，2017.03
论文作者:邹树秀
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/29
标签：数据论文; 空间论文; 图形论文; 管理系统论文; 系统论文; 管网论文; 地理论文; 《防护工程》2019年8期论文;