引言
      无线电频谱资源是国家所有的重要资源，随着科学技术的快速发展，无线电技术已经广泛应用于航天、通信、航空、交通、广电、气象等国民经济多个领域，渗透到人们日常生活的方方面面。据工信部公布的统计数据显示，截至2008年底，全国手机用户6.41亿，国内平均每100人就拥有47.3部手机。中国移动2008年营业额为人民币4123亿元。所以加强无线电管理，维护空中电波秩序，有效利用无线电频谱资源，保证各种无线电业务的正常进行，不仅是国家和人民赋予无线电管理部门的一种职责，更是其保障国家经济建设和人民生产生活正常进行的一种使命。

      ◇无线电台站数据库
      全国无线电台站数据库系统采用分布式层次结构，由国家级无线电台站数据库、省（区、市）无线电台站数据库以及其派出机构无线电台站数据库构成，省（区、市）及其派出机构可采用集中式部署，数据库管理系统采用ORACLE。
      国家级无线电台站数据库包含全国范围的无线电台站数据，国家级无线电台站数据库根据主管部门授权向全国提供不同层次的数据服务，数据库名称“SRMC_STATDB”。
      省（区、市）无线电台站数据库包含本省（直辖市、自治区）范围内的无线电台站数据。数据库名称“地区代码_STATDB”。
      省（区、市）派出机构无线电台站数据库包含本地区范围内的无线电台站数据。数据库名称“地区代码_STATDB【2】”。
      ◇空间数据库
      空间数据库采用分布式层次结构，由国家级空间数据库、省（区、市）空间数据库以及其派出机构空间数据库构成，省（区、市）及其派出机构可采用集中式部署。
      国家级空间数据库包含全国范围的空间数据，国家级空间数据库根据主管部门授权向全国提供不同层次的数据服务。国家级空间数据库负责中小比例尺的数据维护和更新，包括:1:20000000全球空间数据、1:1000000周边国家空间数据和覆盖全国的1:4000000，1:1000 000，1:250000基础空间数据，也可接受省（区、市）空间数据库的成果数据，整合到国家级空间数据库中。
      省（区、市）无线电台站数据库包含本省（直辖市、自治区）范围内的空间数据，负责本区域范围内的空间数据库的更新、维护和上报。
      省（区、市）派出机构空间数据库包含本地区范围内的空间数据，负责本区域范围内的空间数据库的更新、维护和上报。
      空间数据库按照类别可划分为：基础空间数据库、台站空间数据库。
      基础空间数据库包括：行政区划，交通道路，居民地，水文植被，数字高程，卫星影像等。
      台站空间数据库包括：蜂窝基站、广播电台等具有地理坐标的台站空间数据。
      各级别的无线电管理单位负责本级别的业务空间数据库的更新维护，下级单位要向上级单位定期上报业务空间数据。
      基础空间数据库的更新采用双向模式，可由上级单位统一更新基础空间数据库，然后向下级单位分发；如果下级单位拥有更大比例尺的基础空间数据可向上级单位上报，由上级单位整合到空间数据库中。
      ◇三维地形模型库
      在已建立的空间数据库的基础上，提取DEM（Digital Elevation Model：数字高程模型）和DOM（Digital Orthophoto Map：数字正射影像图）数据，经过下图所示的数据处理流程，得到分层分块的DEM栅格数据和DOM栅格数据。这两种数据是三维地形浏览系统最基本的空间数据【4】。

      系统功能
      本系统采用国产大型地理信息系统软件SuperMap GIS作为开发平台，利用组件式GIS、三维GIS和Web Service共同构建了企业级数据管理和应用系统。该系统以实用为原则，以效益管理为定位，以满足用户实际业务需求为目的。紧密结合业务流程，开发了两个子系统，提供了多个业务模块，为用户在电磁频谱资源管理、无线电台站管理和无线电监测等工作中提供了技术手段，为领导在处理相关事件提供辅助决策信息支持。
      ◇无线电管理二维地理信息系统

 

图3  无线电管理二维地理信息系统界面

      二维子系统实现的基本地图操作功能有：矢量地图、影像地图的切换，地图的放大，缩小，漫游，地名查询，地名定位，按经纬度定位，图层的显示隐藏控制，拾取鼠标点的位置等。
      实现的业务功能模块有：无线电台站管理，小型无线电监测站管理，无线电干扰源分析。
      ◇无线电管理三维地理信息系统

 

图4  无线电管理三维地理信息系统界面

      三维子系统实现了全球统一剖分模式下的三维地形浏览功能，包括三维地形的旋转、推拉缩放、全方位视角调整；支持三维地形的夸张显示；支持三维模型，文字注记，标牌图片等的叠加显示；最大的特点是全面支持SuperMap的矢量数据，从而实现二三维一体化。本系统还实现了以下功能：三维图层的显示隐藏控制，三维图层的添加删除，地名查询，地名定位，按经纬度定位等。
      实现的业务模块有无线电台站管理。
      ◇无线电台站管理
      无线电管理部门涉及到23项无线电业务，处理这些业务用到15类申请（申报）表。为了配合无线电台站的清理登记入库工作，国家无线电管理局提供了“台站资料填报系统”，该系统挂在公网上，可供申请者在网上填写，每一类表电子化后的结果为一种XML格式的数据文件。申请者新设置台站时，需将纸质的申请（申报）表和相应的XML格式的数据文件报送到当地的无线电管理机构，然后由当地的无线电管理机构审核入库。
      表1  国无管表:  
         表编号      代码                表名称
      国无管表1     (F)      无线电频率使用申请表
      国无管表2     (T)      无线电台(站)设置申请表
      国无管表3     (H)      30MHz以下无线电台(站)技术资料申报表
      国无管表4    (LM)      陆地移动电台技术资料申报表
      国无管表5     (TF)      地面固定业务台（站）技术资料申报表
      国无管表6     (E)       地球站技术资料申报表
      国无管表7     (B)       广播电台技术资料申报表
      国无管表8     (S)       船舶电台技术资料申报表
      国无管表9     (A)       航空器电台技术资料申报表
      国无管表10   (R)       雷达站技术资料申报表
      国无管表11   (C)       蜂窝无线电通信基站技术资料申报表
      国无管表12   (D)       直放站技术资料申报表
      国无管表13   (V)       无线电台(站)技术资料申报表
      国无管表14  (ME)      移动地球站技术资料申报表
      国无管表15  (PA)      业余无线电台设置申请表

图5  申报流程

      无线电台站管理模块的主要功能就是结合GIS技术存储、更新、查询、显示和管理无线电台站数据。具体介绍如下：
无线电台站数据的管理
      无线电台站数据有多个类别，每类又包含很多记录。在界面上按类别分页显示数据，并且提供快速查询功能，如果需要查看台站的位置，只需点击定位按钮。这里提供了两种方式方便的查看无线电台站业务数据，一种是直接从数据列表查看，另一种是从地图上查看。

图6  台站数据列表

图7  台站属性数据

      无线电台站数据的批量入库
      通过把批量的无线电台站XML格式数据压缩成zip包，上传到服务器上，然后服务器端程序再解压缩成原始文件，再把无线电台站XML格式数据文件一个一个解析入库。全国每年新建的台站数量巨大，批量入库大大减轻了无线电管理部门相关人员的工作强度。

 

图8  无线电台站数据的批量入库

      台站地理坐标检测
      保证千万条数据的准确性是一项艰巨的工作。本模块采用GIS技术辅助用户检测台站的地理坐标。空间数据库中包括国家、省、市、县、乡镇多级行政区划数据，本模块根据台站地理坐标进行空间分析，自动得到一个行政区划地址，然后利用地址匹配技术，与报送XML文件中的台站地址比对，根据比对的结果初步判断地理坐标是否准确。
      台站数据的分层分类专题显示
      不同类型的台站地理数据显示在不同的图层中，同一图层内又按类别进行专题图显示。如蜂窝无线电通信基站与广播电台分属不同的图层，蜂窝无线电通信基站图层内又按照移动、电信、联通等专题显示，在地图上能够很直观的显示移动、电信、联通等的蜂窝基站分布情况。  

 

图9  分类专题显示

      二三维一体化的台站显示
      在二维地图上提供了矢量地图、影像地图模式下的台站叠加显示，使台站位置信息直观和形象；在三维中，用模型的方式把台站叠加在起伏的三维地形上，使台站位置信息更加直观和形象。
      台站数据的空间分析与统计
      可以根据行政区划空间数据和台站属性数据进行多种空间分析与统计功能。如显示“某市的蜂窝基站”，“某省的中国移动公司的蜂窝基站”，“各省蜂窝基站数量统计图”等。
      台站空间数据库的维护
      服务器在运行过程中，有时会出现“操作系统错误”或“断电”等故障，导致台站属性数据和台站空间数据不一致。数据错误包括“冗余的台站空间数据”，“坐标有误的台站空间数据”，“缺失的台站空间数据”。
      冗余的台站空间数据：空间数据库中存在，但属性数据库中不存在的空间数据。 
      坐标有误的台站空间数据：空间数据库中的坐标信息与属性数据库中的坐标信息不一致。 
      缺失的台站空间数据：属性数据库中存在，但是空间数据库中不存在的数据。
      本模块提供了批量数据比对功能，能够删除冗余的数据、更新坐标有误的数据和增加缺失的数据，使台站空间数据库保持完整和统一。
      其他实用功能
      本模块还提供了其他一些实用功能，如台站的频率数据、设备数据、天线数据、扇区数据、收发信机数据、天馈线数据、设台单位数据等的查询与显示，台站执照的输入打印等功能。

图10  属性数据查看

图11  执照打印

      ◇小型无线电监测站管理
      在无线电管理工作中，经常使用无线电监测车和一些便携设备去现场进行监测，非常灵活，但也存在人力成本高等缺点。为了满足日常的监测任务，选择在行政区域内建设多个小型无线电监测站，消灭监测盲区，实施远程监测，减少人力成本。
      本模块主要负责小型无线电监测站位置信息、属性信息、设备参数信息、监测范围等的管理。
      小型无线电监测站的显示：在二维矢量地图或影像地图模式下的叠加显示，能够快速查询和定位。
      监测范围管理：小型无线电监测站的真实监测范围是与地形和建筑物等息息相关的，为了获取真实的数据，无线电管理人员可能借助GPS和其他便携设备进行实测。本模块提供了基于地图的监测范围数据的录入和编辑，并在需要的时候快速调出数据，在地图上用半透明的多边形显示监测范围。
      ◇无线电干扰源分析
      当发生无线电干扰事件时，启用小型无线电监测站和其他一些监测设备，将多个监测点的地理坐标信息和测向方位角输入到系统中，在地图上将显示一条一条的射线，排除其中错误的射线后，射线的交点便是干扰源所在地。通常情况下，设备都是有误差的，假设A点的测向方位角误差正负3°，B点的测向方位角误差为正负2°，那么将得到一个相交区域，也就是干扰源的所在区域。  

 

图12  无线电干扰分析

      本模块还提供了其他一些功能辅助无线点干扰源分析，如任意两点间的距离量算，方位角计算；任意区域的面积量算，周长量算；任意两台站或小型无线电监测站之间的距离计算和方位角计算；查找距离某点最近的台站和小型无线电监测站等。

      结束语
      无线电管理部门涉及的业务繁多，为了更好的履行国家和人民赋予的职责，将采用强有力的技术手段，充分利用各种无线电管理软硬件系统监测、监督、管理无线电。无线电管理地理信息系统是其重要的组成部分，使无线电管理工作向直观化、科学化、现代化迈进了一大步，为无线电管理者维护空中电波秩序提供决策信息支持，为国家经济建设和人民生产生活中的正常无线电使用提供保驾护航的作用。