地理信息技术辅助的广播电视频率规划
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摘要：当前，随着我国电视广播行业的日渐繁荣，利用地理信息技术对有限的广播电视无线电波频率资源进行管理具有重要的意义。在现有平台和电波传播模型的基础上，对地理信息技术在频率规划软件中的应用做进一步研完。最后给出频率规划应用软件的设计方法，实现广播电视电波信号的最优的人口和面积夜盖。
关键词：频率规划；空间分析；数据整合；辅助决策
引言
针对广播电视频率规划无法直观展示且耗时耗力的问题，该文提出将地理信息系统的理论与方法应用在广播电视频率规划领域，通过利用地理信息空间数据库辅助广播电视部门进行台站数据管理，有效提高数据管理水平；利用地理信息技术构建电波空间传播模型，直观展示电波在真实世界中的传播及覆盖情况。结果表明，基于地理信息技术构建的广播电视频率规划软件直观展示了频率之间的相互关系和对未来规划的影响。该文可为节约频谱资源，科学地规划广播电视频率提供决策支持。
1概述
针对广播电视频率规划无法直观展示且耗时耗力的问题，该文提出将地理信息系统的理论与方法应用在广播電视频率规划领域，通过利用地理信息空间数据库辅助广播电视部门进行台站数据管理，有效提高数据管理水平；利用地理信息技术构建电波空间传播模型，直观展示电波在真实世界中的传播及覆盖情况。结果表明，基于地理信息技术构建的广播电视频率规划软件直观展示了频率之间的相互关系和对未来规划的影响。该文可为节约频谱资源，科学地规划广播电视频率提供决策支持。
2广播电视专题数据整合管理
广播电视专题空间数据包含两部分属性，空间属性和专题属性。空间属性指发射台所在的空间地理坐标和高程数据等，空间属性实现台站的空间一致性检测，防止出现冗余的台站数据；专题属性包括台站所属的行政区划、设台单位、传输节目、天线高度、频道、波段、天线增益、馈线损耗等属性。
台站的空间化编码是实现台站数据高效管理的重要手段。台站的空间编码由6位标识代码组成，包括省码、行政等级和序码。其中序码属于识别码，对台站数据进行唯一性标识。台站所属发射机编码由9位代码组成，包括发射台编码、类型和序码。其中，类型编码表示调频F、中波M、电视T、短波S、中央直属C，序码编码表示频道号。发射机编码的前6位是所属台站的编码，后3位为发射机标识码。将空间化的广电专题数据和基础地理信息数据整合入库，构建广播电视综合信息数据库。其中基础地理信息数据表征了区域的地理要素、空间关系和地形地貌情况，是对地理环境特定的抽象和概括。在现代空间数据库设计中，为了充分适度地反映空间地理信息，常采用多种比例尺共存的方式，建立多级比例尺衔接的空间数据库来满足需求。在已有的基础地理信息数据库的基础上，利用广电专题数据的空间属性将两者整合连接在一起，形成广播电视综合信息数据库。综合信息数据库的建立，能有效对众多繁杂的台站数据进行分类管理，保证台站数据的唯一性，消除错误、冗余信息。
3地图数据需求分析
3.1地图比例尺的选择
地图比例尺的大小直接决定着地图上内容的详细程度与地形、地质要素的精度。当然，比例尺越大，其详细程度越高，对应的精度也越高。但所需投入的费用也就越多，而且在信息系统中，数据量也就越大，这在一定程序会影响系统运行的速度。比较理想的情况是，根据云南省广播电视地理信息系统建立的要求，选择合适比例尺的地图，使其既能满足系统开发建设的要求，又不至于造成经济上的浪费。根据广电总局制定的广播电视覆盖网规划方法提出的具体要求，我省广播电视覆盖网规划与管理的系统应当采用的地图比例尺和内容如下：（1）全省1∶25万地形图，该图应包含行政区划边界（详细到乡或村界）、主要道路、主要水系、植被、居民点、村或乡以上行政单位驻地的位置与地名、等高线等。（2）全省1∶100万地形图，该图应包含行政区划边界（详细到县或乡）、地（市、州）和县级行政单位驻地的位置与地名等。（3）指定范围内各种功率、类型发射台（发射机）的分布图。（4）在指定范围内建立数字地面模型和三维数据模型。
3.2属性数据与地图数据的连接
属性数据与地图数据的连接有多种方式，归纳起来有如下几种：（1）直接采用软件所提供的数据格式实现属性数据与地图数据的连接，象MapInfo中的*.tab、*.map、*.dat、*.id，ArcView中的*.shp，*.dbf等；（2）采用ODBC方式将地图数据与属性数据库连接起来；（3）利用新一代的支持空间数据的数据库系统直接将空间数据与属性数据存放在同一个数据库中。根据本项目的要求，在系统中属性数据与空间数据的存放与连接方式可采用两个层次，即MapInfo通用的图形与属性数据格式和数据库存放方式。
3.3地图分层
根据云南省广播电视覆盖网规划与管理信息系统的需求分析可以看出，系统对图形分层要求较高。将地图分层存放的好处是可以方便地查询专题信息和快速制作专题地图，同时为决策支持提供专题信息。地图分层的方法主要基于两个方面的需要：其一是根据地图要素分层，可按几何要素中的点、线、面分层，或按地形、地物要素分层，如把地图内容分为等高线、居民点、道路、水系等层；另一种方法是根据建立地理信息系统的特殊要求分层，如根据云南省广播电视覆盖网规划与管理信息系统的要求，需要建立云南省各种功率、类型发射台（发射机）的分布图等。
3.4地图量算与空间分析
广播电视覆盖网规划与管理信息系统应具有强大和方便的地图量算功能，当然这也是一个系统必须具备的功能。地图量算与空间分析的内容包括：任意区域面积量算，任意两点间距离量算，缓冲区分析，叠加分析，邻域分析等。
4实际应用
4.1覆盖区域分析
发射机信号传播受到地形和介质等干扰，场强覆盖范围不能达到理想状态，要依据实际地理情况对其覆盖区域进行科学分析。首先要将发射机基本信息通过录入界面导入系统数据库，包括发射台所属行政区划、位置、高度、天线极化方式和发射机的波段、功率等级、频道、天线高度、标准频道、天线增益、天馈增益、馈线损耗等。通过选择行政区划，可在数据视图中查看某一省发射台的空间分布情况及发射台的基本信息。选择某一发射台，按照电波传播模型以及规划参数、传播参数和目标函数等系统参数设置，可计算发射机场强的标准覆盖范围。
4.2覆盖干扰分析
由于发射台站之间存在一定程度的相互干扰，导致其标准覆盖范围有重叠区域，因此每个发射机存在一个实际的覆盖范围。干扰情况分为3种：干扰欲收发射机的发射机、双方互相干扰的发射机和受欲收发射机干扰的发射机。干扰类型分为同频干扰、邻频干扰和镜频干扰。
结语
由于广播电视覆盖网规划与管理信息系统是一个比较大型的地理信息系统，因此，在项目开发实施时要根据工作需要、技术条件及经费情况制订合理的开发实施步骤，利用技术首先实现对调频广播覆盖网规划的设计和计算功能。在系统开发建设过程中要特别注意空间数据与属性数据库的建设，尤其在精度、质量上严格控制和把关。
参考文献
[1]吕文斌，龚岳松，李佼.基于网络地理信息服务的水务综合管理应用[J].水利信息化，2011（3）：30-34.
[2]孙红云，等.技术在无线电波场强分析中的应用研究.第十届中国测绘学会学术年会，2006.
（作者单位：丹东市国土资源信息中心）
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