段曉莉,崔晉華,施 洋,李 超,錢 俊,金維有

(1.安徽省無(wú)線電監(jiān)測(cè)站, 安徽 合肥 230031;2.安徽省馬鞍山市無(wú)線電監(jiān)測(cè)站, 安徽 馬鞍山 243000;3.安徽省宣城市無(wú)線電管理處, 安徽 宣城 242099)

為落實(shí)國(guó)家無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)工作要求[1],自2007年4月,安徽省全省范圍內(nèi)按月實(shí)施無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)工作,并形成工作報(bào)告,逐步形成了能夠適應(yīng)當(dāng)前監(jiān)測(cè)工作需要的監(jiān)測(cè)模式與無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)工作制度．隨著監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展,積累了大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),相關(guān)數(shù)據(jù)除形成報(bào)告報(bào)送國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心外,均以文件或紙質(zhì)資料的形式進(jìn)行歸檔入庫(kù),對(duì)于數(shù)據(jù)的采集分析,則需要相關(guān)人員人工地選擇需要的數(shù)據(jù),利用軟件繪制可視化的分析圖,該方式的效率相對(duì)較低,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的利用率很低,不能用于綜合分析．因此,如何科學(xué)存儲(chǔ)海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[2],有效利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)建立完善的數(shù)據(jù)對(duì)比、分析、評(píng)估體系,成為當(dāng)前工作重中之重．

本文致力于利用GIS(Geographic Information System)實(shí)現(xiàn)無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可視化．相關(guān)學(xué)者對(duì)此做了有益的嘗試[3-10]．文獻(xiàn)[3]在GIS平臺(tái)基礎(chǔ)上對(duì)貴州的無(wú)線電站管理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì);文獻(xiàn)[4]在GIS平臺(tái)基礎(chǔ)上對(duì)閃電數(shù)據(jù)進(jìn)行了可視化監(jiān)測(cè)與分析的實(shí)現(xiàn);文獻(xiàn)[5]在GIS平臺(tái)基礎(chǔ)上對(duì)無(wú)線電管理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究;文獻(xiàn)[6]在GIS平臺(tái)的基礎(chǔ)上對(duì)無(wú)線電基站的可視化做了研究;文獻(xiàn)[7]實(shí)現(xiàn)了三維GIS在無(wú)線電管理中的應(yīng)用;文獻(xiàn)[8]進(jìn)行了基于GIS的無(wú)線電信號(hào)覆蓋模擬系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究;文獻(xiàn)[9]實(shí)現(xiàn)了無(wú)線電頻率臺(tái)站評(píng)估體系以及其GIS應(yīng)用研究;文獻(xiàn)[10]進(jìn)行了GIS在無(wú)線電波覆蓋范圍分析中的應(yīng)用研究．

本文基于B/S 架構(gòu)的基礎(chǔ)上,首先進(jìn)行功能劃分,根據(jù)需要,把采集的數(shù)據(jù)列出規(guī)范的表格清單,再對(duì)表格進(jìn)行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),利用ETL(Extract-Transform-Load)工具[11]結(jié)合Python[12]對(duì)表格化數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整合．本文選擇合適的可視化表達(dá)方法,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在GIS地圖上的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分布效果圖、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及定位展示,并提供了具有導(dǎo)入、導(dǎo)出、查詢、分析、可視化等功能的整套解決方案,從而提供可靠的無(wú)線電監(jiān)測(cè)結(jié)果,并提高無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的使用率．

1 GIS及無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化概述

1.1 GIS的綜述

GIS即地理信息系統(tǒng),它可以將地理空間上數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)的支持,變成直觀的、更易于接受的視覺(jué)信息．通過(guò)GIS技術(shù),可以迅速地處理無(wú)線電管理中得到的大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化,便于決策與管理．本文所用的ArcGIS就是GIS技術(shù)中的一種．ArcGIS[13-15]作為一個(gè)可伸縮的平臺(tái),無(wú)論是在桌面、在服務(wù)器、在野外還是通過(guò)Web,為個(gè)人用戶也為群體用戶提供GIS的功能,ArcGIS是一個(gè)建設(shè)完整GIS的軟件集合,它包含了一系列部署GIS的框架:ArcGIS Desktop——一個(gè)專業(yè)GIS應(yīng)用的完整套件;ArcGIS Engine——為定制開(kāi)發(fā)GIS應(yīng)用的嵌入式開(kāi)發(fā)組件;服務(wù)端GIS——ArcSDE,ArcIMS和ArcGIS Server;移動(dòng)GIS——ArcPad以及為平板電腦使用的ArcGIS Desktop和Engine;ArcGIS是基于一套由共享GIS組件組成的通用組件庫(kù)實(shí)現(xiàn)的,這些組件被稱為ArcObjectsTM．

1.2 無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化分析

為了實(shí)現(xiàn)安徽省無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可視化,就要先分清要對(duì)哪些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化,期望達(dá)到什么樣的效果．對(duì)于無(wú)線電得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),主要分為以下幾個(gè)類型:全省的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)以及每個(gè)市的監(jiān)測(cè)工作量;全省的干擾信號(hào),包括干擾的種類和干擾的數(shù)量;全省的一些不明信號(hào)．所以接下來(lái)要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地統(tǒng)計(jì)、歸類,實(shí)現(xiàn)可視化,發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的隱藏價(jià)值．

2 基于GIS的無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視

化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于GIS平臺(tái)要完成無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可視化展示、無(wú)線電歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析及系統(tǒng)輔助功能等3個(gè)方面的功能(圖1):

(1)無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可視化展示

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化又分為全省監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布圖、全省監(jiān)測(cè)工作量分布圖、全省干擾排查分布圖以及全省不明信號(hào)排查分布圖．

(2)無(wú)線電監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

包括無(wú)線電監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、輸出等操作、實(shí)現(xiàn)對(duì)選定日期段內(nèi)的無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分頻段、干擾類型等統(tǒng)計(jì)分析并繪制出相關(guān)圖表,為利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)建立完善的數(shù)據(jù)對(duì)比、分析、評(píng)估體系提供支持．

(3)系統(tǒng)輔助功能

主要包括無(wú)線電數(shù)據(jù)基礎(chǔ)信息管理及系統(tǒng)管理．主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),監(jiān)測(cè)設(shè)備、頻段等信息的管理功能;組織機(jī)構(gòu)信息、用戶信息等功能以及運(yùn)行日志等．

整體業(yè)務(wù)采用B/S 架構(gòu)建設(shè),通過(guò)瀏覽器即可訪問(wèn),無(wú)需安裝客戶端．

圖1 總體功能規(guī)劃

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2.1 數(shù)據(jù)填報(bào)與統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的第一步需要數(shù)據(jù)填報(bào)與統(tǒng)計(jì),清楚需要用到哪些數(shù)據(jù),如何分類．對(duì)于本文來(lái)說(shuō),安徽省無(wú)線電監(jiān)測(cè)月報(bào)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與填報(bào)分為4個(gè)部分:全省監(jiān)測(cè)站點(diǎn),全省監(jiān)測(cè)工作量,全省干擾排查以及全省不明信號(hào)排查．所以數(shù)據(jù)填報(bào)的來(lái)源也不相同．

以全省監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布圖為例,全省監(jiān)測(cè)工作量分布圖在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)在一張圖上進(jìn)行顯示,它的數(shù)據(jù)填報(bào)的來(lái)源有兩塊．分別是國(guó)家制定的7張?jiān)聢?bào)表格中的2張——安徽省無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)量工作表統(tǒng)計(jì)表以及安徽省監(jiān)測(cè)設(shè)施數(shù)量及工作狀況統(tǒng)計(jì)表．此處只列出表格1,為安徽省無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)量工作量統(tǒng)計(jì)表(表1)．

表1 安徽省無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)量工作量統(tǒng)計(jì)表

2.2.2 ETL抽取數(shù)據(jù) 為了實(shí)現(xiàn)安徽省無(wú)線電監(jiān)測(cè)月報(bào)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的可視化,就要對(duì)上述統(tǒng)計(jì)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取及導(dǎo)入．因?yàn)檎n題涉及到2007年至今的歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)入．近11年的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)文檔、格式都比較雜亂．為了快速地導(dǎo)入歷史數(shù)據(jù),有效地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本文使用了ETL 工具進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．ETL工具結(jié)合Python 整合歷史數(shù)據(jù),Excel批量導(dǎo)入oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)．利用Python 將分散在Excel 中的歷史數(shù)據(jù)表格匯總到一個(gè)Excel文件中,然后通過(guò)ETL 工具批量轉(zhuǎn)換后導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù),再經(jīng)過(guò)業(yè)務(wù)處理和查重后導(dǎo)入正式業(yè)務(wù)表中．ETL 工具適合大批量結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的清洗和遷移,可結(jié)合當(dāng)前流行的大數(shù)據(jù)平臺(tái)使用,是大數(shù)據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)來(lái)源很好的補(bǔ)充．

2.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 本文直接使用安徽省無(wú)線電監(jiān)測(cè)站Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,不需另外安裝Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)．關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)的命名規(guī)則,本文如下:

(1)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表:描述具體系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息．如監(jiān)測(cè)站信息等,所有業(yè)務(wù)相關(guān)表均以“RTBT-”為前綴．

(2)基本系統(tǒng)表:描述系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐信息和編碼．如,公共字典、用戶等．所有的系統(tǒng)表均以“sys-”為前綴．

對(duì)于以上填報(bào)與統(tǒng)計(jì)過(guò)的數(shù)據(jù),都要進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),本文以監(jiān)測(cè)工作量填報(bào)表為例,來(lái)說(shuō)明它的數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)．

數(shù)據(jù)表名:RTBT-MONITOR-WORKLOAD

數(shù)據(jù)表定義:見(jiàn)表2．

對(duì)于統(tǒng)計(jì)的城市,統(tǒng)計(jì)時(shí)間,監(jiān)測(cè)站點(diǎn)名稱,干擾排查數(shù)量以及信號(hào)排查數(shù)量都作為數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,在表2中均設(shè)計(jì)了字段名,字段類型,且對(duì)主鍵、外鍵等均進(jìn)行了設(shè)置．

3 基于GIS的無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視

化系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)

3.1 基于時(shí)間的要素可視化

圖2是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示中的頻段占用度對(duì)比分析圖．它實(shí)現(xiàn)了以下2個(gè)功能:

(1)多維度的數(shù)據(jù)查詢比對(duì):按地市、頻段、時(shí)間、站點(diǎn)進(jìn)行多維度查詢．如實(shí)現(xiàn)多地市、同一時(shí)間、同一頻段,不同時(shí)間、同一站點(diǎn)、同一頻段的占用度趨勢(shì)分析;

(2)提供動(dòng)態(tài)滾動(dòng)軸,打破x軸長(zhǎng)度限制．能自由關(guān)注細(xì)節(jié)的數(shù)據(jù)信息,概覽數(shù)據(jù)整體情況．

表2 監(jiān)測(cè)工作量的數(shù)據(jù)表

圖2 頻段占用度對(duì)比分析

這里橫軸的時(shí)間要素是利用echart組件對(duì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示．主要代碼如下:

tooltip: {

trigger: 'axis',

axisPointer:{//坐標(biāo)軸指示器,坐標(biāo)軸觸發(fā)有效

type: 'shadow'//默認(rèn)為直線,可選為:'line' | 'shadow'

}

},

grid: {

left: '3%',

right: 70,

bottom: 70,

containLabel: true

},

3.2 基于空間的要素可視化

圖3是對(duì)頻段占用度、信號(hào)電平值、干擾數(shù)據(jù)、不明信號(hào)實(shí)現(xiàn)了多維度的查詢比對(duì)分析,并以圖表的方式展示數(shù)據(jù)．

圖3 數(shù)據(jù)對(duì)比分析

這里的柱狀分析圖也是使用echart組件對(duì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示的,主要代碼如下:

dataView: {

readOnly: true,

optionToContent:function(opt){

var axisData=opt.xAxis[0].data;

var series=opt.series;

var table='

+''

+''

+'

for(vari=0;i< axisData.length;i++){

Table+='

+'

+'

}

Table+='';

return table;

}

3.3 空間數(shù)據(jù)組成可視化

3.3.1 時(shí)間軸的實(shí)現(xiàn) 在本次可視化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中,每一個(gè)模塊的時(shí)間跨度都是從2007年到2018年這11年,可以根據(jù)需要自行選擇某一年或者某幾年,時(shí)間軸也是本文具有特色的一個(gè)模塊,在設(shè)計(jì)中,使用jquery組件jRange實(shí)現(xiàn),最小年份為2007年,最大年份為當(dāng)前年份,所用部分代碼如下:

var min=2007,max=＄.Date.getYear(new Date());

＄(".range-slider").val(min+","+max);

＄('.range-slider').jRange({

from: min,

to: max,

step: 1,

scale: [min,max],

//format:”,

width: 214,

showLabels: true,

isRange: true,

ondragend: function(a){

self.refreshWorkLoadCount(self.cityId);

self.refreshMyChart();

}

});

3.3.2 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)及監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)在ArcGIS中的實(shí)現(xiàn)

(1)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)實(shí)現(xiàn) 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)是使用sql對(duì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得到的,根據(jù)不同的地市統(tǒng)計(jì)各個(gè)地市的站點(diǎn)數(shù)量．并把數(shù)據(jù)在前臺(tái)通過(guò)js渲染到頁(yè)面中;所用部分代碼如下:

select FAC-TYPE, count(id) from rtbt-station where city=? group by fac-type

(2)監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)實(shí)現(xiàn) 監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)是使用sql對(duì)工作量分布表中的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)站點(diǎn)表,按照站點(diǎn)類型進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)出來(lái)的數(shù)據(jù),并使用echarts 組件展示在頁(yè)面上．

select b.fac-type,sum(a.occupancy) from rtbt-monitor-workload a, rtbt-station b where a.stat-id=b.id and (year between? and?) and a.city=? group by b.fac-type

3.3.3 干擾排查分布、不明信號(hào)排查在ArcGIS中的實(shí)現(xiàn) 干擾排查分布對(duì)地市上報(bào)的干擾排查按照時(shí)間段,頻段進(jìn)行查詢,在ArcGIS地圖中進(jìn)行展示,根據(jù)不同的干擾類型展示不同的圖標(biāo)．

不明信號(hào)排查對(duì)地市上報(bào)的不明信號(hào)數(shù)據(jù)按照時(shí)間、地市進(jìn)行統(tǒng)計(jì),在ArcGIS地圖中進(jìn)行展示,根據(jù)不同的干擾類型展示不同的圖標(biāo)．

3.4 經(jīng)緯度匹配

實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與ArcGIS整合的過(guò)程中,要想在ArcGIS上進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的定位,就需要精確的地理位置信息,在地圖中,用經(jīng)緯度進(jìn)行表示．實(shí)際監(jiān)測(cè)設(shè)備獲取的經(jīng)緯度和ArcGIS使用的坐標(biāo)系在進(jìn)行匹配時(shí),需對(duì)ArcGIS API的WKID設(shè)置為WKID=4326,4326對(duì)應(yīng)的是GCS-WGS-1984 坐標(biāo)系統(tǒng)．通過(guò)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)了實(shí)際經(jīng)緯度與ArcGIS系統(tǒng)的匹配．

4 基于GIS的無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視

化系統(tǒng)的研發(fā)展示

4.1 運(yùn)行環(huán)境

系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境如表3.

表3 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)

(1)先進(jìn)性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮先進(jìn)性和可用性,采用成熟、具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,并符合國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù)、軟件產(chǎn)品和設(shè)備．

(2)易用性

本方案的易用性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

①用戶界面:操作界面整合一致,布局、風(fēng)格、字體、色彩符合用戶需要．

②操作方法:層次清晰的菜單、操作方便的快捷方式．

③用戶習(xí)慣:提供操作向?qū)Х绞?幫助用戶簡(jiǎn)單使用．

(3)靈活性

重點(diǎn)頻段、自定義頻段等支持靈活配置．根據(jù)國(guó)家要求的任務(wù)不同,可進(jìn)行靈活設(shè)置．

(4)實(shí)用性

使用多備份、多服務(wù)、負(fù)載均衡多個(gè)方案保證軟件的可靠,可長(zhǎng)期穩(wěn)定不間斷運(yùn)行．

(5)安全性

對(duì)于相同的系統(tǒng)功能,系統(tǒng)可以對(duì)敏感的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)權(quán)限控制,做到不同數(shù)據(jù)權(quán)限級(jí)別的人只能看到其被授權(quán)查看的數(shù)據(jù)．?dāng)?shù)據(jù)遷移時(shí)刪除原有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)必須確保不會(huì)給原有系統(tǒng)帶來(lái)任何不良影響．

(6)可擴(kuò)展性

隨著業(yè)務(wù)的拓展,系統(tǒng)需要具有良好的可擴(kuò)展性:

①性能上的擴(kuò)展:通過(guò)系統(tǒng)硬件資源的橫向、縱向擴(kuò)展,能夠保證系統(tǒng)在應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大時(shí)的性能．

②功能上的擴(kuò)展:能夠在業(yè)務(wù)功能上進(jìn)行橫向、縱向的拓展,在增加新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、新的功能點(diǎn)時(shí)方便升級(jí)．

③業(yè)務(wù)上的集成:能夠與其他信息系統(tǒng)無(wú)縫集成．

(7)兼容性

軟件在設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分考慮兼容性問(wèn)題,主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:

①充分考慮兼容各種主流瀏覽器及其不同版本,滿足客戶的不同使用習(xí)慣和需求;

②盡量做到軟件平臺(tái)無(wú)關(guān)性,保證軟件能穩(wěn)定地工作在若干個(gè)操作系統(tǒng)之中,使軟件對(duì)于各系統(tǒng)有良好的兼容性,以適用于后期有跨平臺(tái)需求的可能;

③能夠很好地實(shí)現(xiàn)軟件共享,無(wú)需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的轉(zhuǎn)換．

(8)穩(wěn)定性

系統(tǒng)所用的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)必須具備主從配置架構(gòu),確保軟件穩(wěn)定持久運(yùn)行．

4.3 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

圖4是系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)．

圖4 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

(1)應(yīng)用層:把各種應(yīng)用系統(tǒng)、客戶端程序和資源統(tǒng)一集成到統(tǒng)一的信息平臺(tái)上,為用戶提供統(tǒng)一登錄界面,實(shí)現(xiàn)對(duì)各類信息和應(yīng)用系統(tǒng)的集中訪問(wèn),重視流程及整體工作效能,幫助無(wú)線電監(jiān)測(cè)工作人員創(chuàng)建一個(gè)提供支持信息訪問(wèn)、傳遞,高效協(xié)作的平臺(tái),實(shí)現(xiàn)界面集成、統(tǒng)一訪問(wèn)、內(nèi)容整合、應(yīng)用重組、協(xié)同工作、個(gè)性服務(wù)、安全管理,實(shí)現(xiàn)用戶界面的良好整合．

(2)服務(wù)層:完成來(lái)自各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合,形成業(yè)務(wù)交易的數(shù)據(jù)中心及為應(yīng)用層提供各類業(yè)務(wù)服務(wù)功能,通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與整合服務(wù),它建立了以各實(shí)際功能為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)服務(wù),支撐運(yùn)營(yíng)服務(wù)及應(yīng)用服務(wù),為系統(tǒng)應(yīng)用層和第三方對(duì)接系統(tǒng)提供各業(yè)務(wù)功能的支撐數(shù)據(jù)．

(3)數(shù)據(jù)交換層:指目前運(yùn)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)、第三方系統(tǒng)等系統(tǒng),各系統(tǒng)通過(guò)各種集成方式(Web 服務(wù)、DB、文件等)方式與本系統(tǒng)對(duì)接,形成數(shù)據(jù)包裝,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間數(shù)據(jù)交換和存儲(chǔ)．體系分層的結(jié)構(gòu),彼此之間接口清晰,分工明確,各層獨(dú)立實(shí)現(xiàn)各自功能,且以軟件和接口等方式對(duì)外提供服務(wù)能力,符合SAAS 結(jié)構(gòu)的松耦合特性．

4.4 系統(tǒng)的主要功能

“基于ArcGIS的無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)”主要分為5個(gè)大功能模塊:監(jiān)測(cè)月報(bào)管理,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示,基礎(chǔ)信息管理及系統(tǒng)管理．本文著重研究的是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示．

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示又分為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化．

由上述敘述可知,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化分為4個(gè)部分,全省監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布圖、全省監(jiān)測(cè)工作量分布圖、全省干擾排查分布圖以及全省不明信號(hào)排查分布圖．監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的來(lái)源主要有三大部分．第一部分是來(lái)自國(guó)家制定的7張?jiān)聢?bào)填報(bào)表格;第二部分是針對(duì)干擾信號(hào),數(shù)據(jù)來(lái)源是國(guó)家制定的干擾投訴排查單,以及我省制定的無(wú)線電干擾投訴表;第三部分是針對(duì)不明信號(hào),它的數(shù)據(jù)來(lái)源是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理中的不明信號(hào)管理．這些數(shù)據(jù)都可根據(jù)具體的需要進(jìn)行合適地選取與利用．將這些數(shù)據(jù)與ArcGIS整合便可得實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可視化功能．關(guān)于時(shí)間和空間要素的可視化分別用到了頻段占用度對(duì)比分析,以及數(shù)據(jù)對(duì)比分析．

4.4.1 全省監(jiān)測(cè)工作量分布圖 此處以全省監(jiān)測(cè)工作量為例說(shuō)明地圖的操作過(guò)程．圖5是全省監(jiān)測(cè)工作量在ArcGIS上的效果圖．在ArcGIS上分為6個(gè)模塊,以下對(duì)這些功能進(jìn)行詳細(xì)介紹．

圖5 安徽省監(jiān)測(cè)工作量分布

(1)時(shí)間軸

這是本文在實(shí)現(xiàn)可視化的一大特色,時(shí)間軸的跨度從2007年到2018年,包括了近11年的時(shí)間段,可以任意選擇其中的某一年或者是某幾年的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看,圖5為2007年到2018年的監(jiān)測(cè)工作量的動(dòng)態(tài)圖．

(2)監(jiān)測(cè)站個(gè)數(shù)

在這一模塊,通過(guò)點(diǎn)擊模塊5中安徽省地圖的某一個(gè)市,可以看到安徽省某個(gè)市的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)總數(shù),固定站,可搬移站,移動(dòng)站以及小型站的個(gè)數(shù)．圖5中以蚌埠市為例．

(3)監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)

本模塊對(duì)應(yīng)模塊2中的對(duì)應(yīng)所在市的監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)．也分為固定站,可搬移站,移動(dòng)站以及小型站．可以看到每個(gè)站的監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)以及最終的總時(shí)長(zhǎng)．

(4)柱狀圖

柱狀圖反應(yīng)了監(jiān)測(cè)時(shí)間的高低,顏色越淺,則監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)越低;顏色越深,則監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)越高,最高值為模塊6中對(duì)應(yīng)的宣城市的監(jiān)測(cè)工作時(shí)長(zhǎng),為151 078 h,代表了從2007年到2018年以來(lái)在安徽省的所有市中,監(jiān)測(cè)總工作時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)的為151 078 h．

(5)安徽省監(jiān)測(cè)工作量分布圖

這一模塊是安徽省的總地圖,是在ArcGIS上繪制出來(lái)的．其中每個(gè)市的顏色深淺都對(duì)應(yīng)著不同的監(jiān)測(cè)總工作時(shí)長(zhǎng)．

(6)安徽省各市總監(jiān)測(cè)工作時(shí)長(zhǎng)

這一模塊展示了安徽省各個(gè)市的總監(jiān)測(cè)工作時(shí)長(zhǎng),最高為宣城市,長(zhǎng)達(dá)151 078 h,在模塊5中也可以看到,它的顏色最深．

4.4.2 其他特色功能展示 對(duì)于每一個(gè)市,點(diǎn)擊進(jìn)入,可以得到它的對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的圖像,如圖6(a);全省干擾排查圖如圖6(b);干擾監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布圖如圖6(c);全省不明信號(hào)排查圖如圖6(d)．

圖6 其他監(jiān)測(cè)站點(diǎn)及其排查

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著中國(guó)無(wú)線電管理事業(yè)的發(fā)展,對(duì)無(wú)線電監(jiān)測(cè)工作的要求也是越來(lái)越高,對(duì)于長(zhǎng)期積累的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),如何合理利用并通過(guò)直觀的方式全面地展現(xiàn)是本文的研究重點(diǎn)．

本文將采集上報(bào)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總,利用信息采集時(shí)填報(bào)的監(jiān)測(cè)站名稱、經(jīng)緯度數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)標(biāo)記至地圖中,通過(guò)與ArcGIS進(jìn)行整合,得到了安徽省監(jiān)測(cè)站點(diǎn)及工作量分布圖、干擾數(shù)量分布圖以及不明信號(hào)排查圖．同時(shí)給出了時(shí)間要素和空間要素的可視化,便于查看和維護(hù)．

本文雖然實(shí)現(xiàn)了幾項(xiàng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化,但是還有許多數(shù)據(jù)沒(méi)有被深度挖掘與提煉,在后續(xù)的研究工作中,希望能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)頻段占用度與設(shè)備覆蓋范圍、所處空間地理位置、地形情況,生成頻段的區(qū)域熱力圖，讓這些數(shù)據(jù)發(fā)揮更大的價(jià)值．