电信行业的GIS应用剖析报告

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1、 ArcGIS在电信行业中的应用摘 要：本文对于在电信行业中的信息化建设中应用GIS的案例进行介绍和剖析，提出与GIS系统建设的一些问题以与实施经验等，对类似系统建设具有借鉴作用。 一、 GIS与电信 电信作为国家的支柱产业，在近几年来得到了迅猛蓬勃的发展，同时随着市场的开放，竞争也日益激烈。在这个高速变化的市场中，如果能正确地获取、管理和分析与企业发展相关的各种信息数据，将会大大提升企业的竞争力。高科技信息技术的注入为电信提供了发展的基础和保障，它渗入到电信系统的各个部门、各个环节，包括运维部门、人事管理部门、市场部门、规划部门等，为电信企业的正常运行和高效管理服务。但目前在电信的信息系统建

2、设中，对于各种资源的有效管理，以与资源、业务、客户几大关键信息的分布与其之间的关系的管理分析水平还远未达到理想的程度。 GIS技术作为信息系统的重要组成部分，在电信行业的应用由来已久，在我国，电信运营商利用GIS技术进行资源管理和决策支持的应用仍处于起步阶段，从90年代后期，许多电信部门进行过这方面的尝试，但是由于系统投资巨大、结构复杂、牵涉面广、技术难度高、缺乏统一规、并且对管理流程有特殊要求，再加上多年以来，电信形成的机构复杂、原始资料不准确、拆分重组等局面造成了很少有成功研发的先例。 随着计算机软硬件技术的发展和GIS技术的日趋完善，也随着电信运营商不断的成熟和管理的规，GIS在电信级管

3、理信息系统上的应用有了成功的保障。一旦将GIS技术引入电信管理信息系统，GIS强大的功能就会得到充分的表达，一种崭新的电信信息管理概念就会产生。GIS技术可以将各类电信信息系统以其特有的表现形式有机地整合在一起，并为真正做到电信运行维护和营销合为一体的管理模式提供强有力的手段。 从企业经营角度看，电信企业拥有的资源可以大体上分成部资源和外部资源， 部资源主要是各种物理设施如营业厅、机房、管道、电杆交换机、光缆、电缆、交接箱、无线基站等，外部资源主要就是业务、用户资源如人口分布、社会交通、营业收入等，这些资源大部分都具有空间分布的特征，与地理信息有关，也就是GIS系统理想的实施对象。 在电信行业

4、广泛地引入GIS 系统能带来立即的和长远的新的效益，某种程度上甚至能影响企业的管理模式和效率。在电信资源管理、运行管理、无线应用、客户服务、市场销售、增值服务等宏观方面都充分的利用价值。 二、 电信行业的GIS应用剖析和相关问题 现在的信息系统应该是提供企业一体化的解决方案，达到资源共享、信息同步，以扩大企业形象、改善企业服务，更好地参与市场竞争。GIS技术的引入应该符合这样的特征，既要和传统的信息系统充分融合为一体。 电信传统的信息系统在理论和技术实现都比较成熟，而GIS在商业领域属于比较新的技术，从细节上讲两者的技术特点还存在一些大的区别。将GIS技术和传统的信息系统技术无缝结合成一个整体

5、的系统是信息建设的高级目标，也是用户的需要，但在实施中存在一些具体的细节问题。比如： 数据存储和分布问题： 传统的信息系统是基于关系数据库的信息系统，关系数据库系统的理论、实现技术包括数据分布处理等都非常成熟，给定一个系统目标，其实现的大致较优方案实际就能够确定。而在GIS系统中，由于地理空间和简单关系数据存在的本质一些区别，使一些实践化的理论问题并没有得到完美的统一解决实现方案。 以存储数据来说，原始的GIS系统对于空间数据采用专用的文件格式，属性数据采用ID关联的技术存储到关系数据库中，新的GIS平台基本都将空间数据和相关的属性数据存储在大型关系数据库中，使其成为真正的不可分割的完整实体。

6、虽然这是一个很有价值的技术进步，但在具体的一些GIS和信息结合的系统建设中，在设计上却可能仍沿用原有的空间数据和属性数据分离的模式。因为空间数据的特殊性将可能导致其结合的属性数据不能按它们在原来的信息系统里那样正常工作，包括性能、旧有的约束规则等都可能被破坏。 数据分布问题在建设一个大型系统时可能凸现出来，基于严格关系数据库理论实现的大型数据库系统的分布时处理策略和技术在处理空间数据时常常遇到一些问题。 和传统系统业务的结合： 在GIS技术引入之前，很多成功的信息在正常运行着，扩展GIS功能或用GIS平台重建它们会存在什么样的影响呢？比如说业务流程，在一个联机事务处理的系统上，用GIS图形界面

7、上驱动企业的物理设施的设计、施工是非常有意义的。那么，在操作人员做图形的操作时，原来在信息系统中容易控制的错误处理、事物处理、权限控制等业务需求和新的在二维空间上作灵活的图形编辑的操作需求能很好结合吗？ 数据冗余： 假设在GIS引入前，有一个信息系统在运行，有两个实体类存在着联系，严格的后台关系数据库能用关系来很合理、准确地描述这种联系，在引入GIS后，这两类实体将对应于空间位置上的两类实体，那么新系统将会把它们定义为空间的实体层，这时它们的关系实际上可以由两者在空间位置上的拓扑关系描述。存在的两种关系描述需要去掉一种吗？还是都保留，都保留的时候的同步呢？ 开发模式问题： 由功能特征决定了GI

8、S平台是应用和开发紧密结合的系统，即使选择好了GIS平台产品，面对多种可能的开发方案，哪一种最好呢？定制GIS平台本身的客户端？实施费用、灵活性、和GIS之外的系统、模块结合会有一些问题。用主语言嵌入GIS组件？则有需要处理大量的用户界面处理、图形操作等。而用B/S结构，性能、安全性等目前还没有完美地解决。开发人员的技术特点也需要考虑。 系统集成： 一个系统中GIS和信息截然分开吗？还是将信息的功能分解嵌入到一个地图化的GIS平台中，或者是反之将一个地图嵌到传统的信息系统中，还是两者作为独立的系统，分别能运行，只是数据实现特定的共享或同步。这些方案需要根据实际情况进行选择。 系统同步： 当建立

9、一个GIS和信息系统松散结合的系统以满足不同层面的用户需求时，两部分子系统的数据同步将是需要很好处理的问题，单一事物处理、实时更新等都是需要解决的技术环节。 类似的问题和可供选择的路线还很多。所以可以看到，对于电信这样的行业，建设一个和传统信息系统紧密结合的GIS系统需要很多的问题和挑战，这些问题都需要根据客观情况具体分析解决。 三、 系统架构选择对于电信GIS系统建设的决定性作用 在电信GIS系统的建设中，平台、应用开发架构的正确选择对系统能否成功有着至关重要的作用。 首先，对于系统平台的选择，要考虑电信的特定需求问题，与以前的更接近科研性质的GIS系统不一样，电信需要建立的GIS系统必然是

10、一种要求高性能、高稳定性、多用户不停机工作的关键性业务或生产系统，就对GIS系统提出一定的要求： 支持企业级应用：海量空间数据管理、多层结构等，这对于关键性业务繁多、资源量极大的电信企业的重要性是不言而喻的。 系统的可伸缩性：技术不断发展，系统需求不断更新，没有一个系统能真正作到一次到位， “统筹规划，分步实施”就不失为一种上佳选择。而要做到这一点，系统所依赖的平台的可伸缩性和可扩展性则是关键，保证系统的分步实施不会因为平台的提升和系统规模与功能需求的扩展而陷入进退两难的境地。并充分满足不同部门、不同阶段、不同应用的需求。 系统的集成性：与现有系统的无缝集成 系统的安全性：一是系统自身的坚固性

11、，即系统应具备对不同类型和规模的数据和使用对象都不能崩溃的特质，以与灵活而强有力的恢复机制；二是系统应具备完善的权限控制机制以保障系统不被有意或无意地破坏；三是系统应具备在并发响应和交互操作的环境下保障数据安全和一致性。 支撑面向对象的数据模型和组建化的GIS软件技术：数据模型是现实世界的某一部分的逻辑描述。GIS数据模型以数字的形式表达现实世界地理对象与其相互关系。数据建模的目的就是在计算机上抽象和表达现实世界，让用户可以通过在他的数据中加入其应用领域的方法或行为以与其他任意的关系和规则，使数据更具智能和面向领域应用，尽可能地简化开发过程，提高开发效率。 全关系型GIS技术：GIS软件管理两

12、类数据：空间数据和属性数据。其中，属性数据刻画了对象除空间位置外的性质，这类数据一般是可以结构化的，因此可以用传统的关系型DBMS来管理，并实现快速、可靠的检索；而空间数据则刻画对象的空间位置以与对象之间的相互关系，结构化的难度较大，因此传统上的GIS一般采用文件系统来管理空间数据。这种数据管理的不一致性，一方面增加了GIS软件开发的复杂性，另一方面也不易保证数据管理的可靠性，给使用带来不便。全关系型的GIS软件技术能将空间数据也存放在关系数据中，使GIS软件能充分利用商用数据库中已经成熟的众多特性，如存缓冲、快速索引、数据完整性和一致性保证、并发控制、安全和恢复机制与分布式处理机制，明显地提

13、高了GIS软件管理空间数据的能力。 支持长事务处理和版本管理：在企业的实际应用中，往往有许多工作并不是一挥而蹴，也不是一个两个人就能够独立完成的，而是需要多人协同作业，需要一周一个月甚至更长时间来完成。在这种情况下，系统的长事务处理和版本管理功能就显得尤为重要。 系统的开放性：为了充分利用已有的企业资源，要求GIS软件必须具备良好的开放性，包括支持多种硬件平台、操作系统、数据库以外，还要求能够将已有的各种格式的数据转换成目前可用的数据类型，与支持多种数据格式之间的相互转换。GIS支撑软件是否开放主要表达在以下三个方面：首先是数据结构特别是图形数据结构的开放性，要求有开放的数据格式，有标准的外部

14、数据交换格式，同时这种数据格式又是可以扩展的。其次是产品二次开发技术的开放性，能够支持通用的开发集成环境。第三是产品结构的开放性，它们可以按照不同的应用需求，搭配成一种客户/服务器体系结构。 ESRI公司推出的ArcGIS系列软件是一个引领GIS潮流的跨时代产品，它对后来的GIS技术发展方向和GIS技术在各行业的飞速应用发展起到了不可估量的作用。它除了具备上述必要的企业级GIS系统特征外，ArcGIS还有很多对电信应用起关键作用的技术特点，以下简单列举： 全组件化产品的优势 与一些系统底层基于API实现，在顶层包装一些组件不同，ArcGIS是一个真正的全组件化的产品，它的整个体系结构都是用数千

15、个组件构建起来的。对开发来说，用COM技术操纵这些组件简单而有效，并支持多种开发工具和方式，更重要的是，整个系统中二次开发者是可以完全介入到系统部去的，技术上讲，甚至可以替换掉系统的某个组件扩展其功能，这使得整个系统开发性无比强大。 网络模型的应用 电信GIS系统实施的首要目标就是管理其庞大而复杂的地下管道、电缆、光缆等资源，由于其相互之间很强的耦合性，这些资源表达在GIS系统中不能仅用传统的图层描述。ArcGIS独到的网络模型能够很准确地处理这些复杂数据。在系统的建设过程中，将基本的网络模型和电信特定的业务规则进行准确的结合实现是系统成功的关键。 动态标注等专业功能的强大作用 ArcGIS中

16、一些强大的、独有的功能在一个真正的管理系统中作用极其重要。以动态标注为例，表面上看是一个小功能，事实上它影响着一个管理系统的质的方面。在商业化的地理信息系统中，核心的对象是数据，图形只是数据的(实时)表现形式，动态标注是表现一个对象的某一些属性，而不是独立的图形，这才是一个准确的系统定义。对于以数据为中心的管理系统建设是不可或缺的：对于电信这样的商业化系统，我们的定义是以数据为中心的，也就是用户真正的对象是数据库中的各种记录，而GIS图形只是数据的一种展现。ArcGIS实现技术的灵活性甚至能以用户提供的一个计算表达式来完成。这样达到实时抽取大量数据进行图形化展现的目的。 类似的其它技术特性遍布在