基于gis的广播电视场强预测模型分析与应用研究

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1、分类号：TP39密级：编号：102011318桂林理工大学硕士研究生学位论文基于GIS的广播电视场强预测模型分析与应用研究专业：计算机应用技术研究方向：计算机网络技术研究生：宇世雄指导教师：肖洪祥教授论文起止日期：2013年4月至2014年4月万方数据AnalysisandapplicationonfieldintensityofpredictionmodelofradioandtelevisionbasedonGISMajor：ComputerApplicationDirectionofStudy：ComputerNetworkTechnologyGraduateStudent：YuS

2、hixiongSupervisor：Prof.XiaoHongxiangCollegeofInformationScienceandEngineeringGuilinUniversityofTechnologyApril,2013toApril,2014万方数据I万方数据摘要随着广播电视技术的迅速发展，我国广播电视已承载着80%以上信息的输出，各类台站数量不断增加，频谱资源日益紧张，电波传播环境更加复杂，对电波场强的预测难度越来越大。因此，有效的对广播电视场强进行预测、分析台站覆盖范围已成为广播电视发展中必不可少的关键因素。其中，场强预测的准确性，不仅关乎台站选址的科学性，也关系到频谱资

3、源的有效利用。然而，传统的场强预测方式已不能满足快速发展的广播电视，而GIS技术强大的空间分析能力给场强预测提供了一个有效的方法。考虑到上述原因，本课题研究中利用GIS技术，结合数字高程模型对广播电视场强进行预测。本文首先叙述了广播电视场强的传播特性及其原理，介绍了无障碍物阻碍时自由空间损耗和反射损耗的计算方法，有障碍物时的绕射损耗计算方法。然后介绍了GIS的空间数据库及可视化分析原理，实现了对传播路径的分析，并可提供任意两点间路径的剖面图。并在此基础上，使用ITU-RP.526模型、ITU-RP.1546模型分别对场强进行了预测，同时也可根据传播环境的复杂度，在一次预测过程中同时使用两

4、者模型对场强进行预测，以此来提高预测结果的准确性。取得的成果如下：（1）针对ITU-RP.1546模型只适合准平坦地形下电波场强的预测及ITU-RP.526模型计算准确但占用计算机CPU较大的问题，使用单一模型对场强进行预测准确性低且计算机资源较大，本文根据电子地图的分析，在准平坦地形下选择ITU-RP.1546模型进行预测，减少计算机资源的浪费；在复杂地形下选择ITU-RP.526模型对场强进行预测，提高场强的预测的准确性。（2）针对场强分析中的数据管理问题。本文采用了空间数据库进行数据存储，构建了包括发射天线、台站、接收天线、地图数据等对象，根据它们之间的关系形成了索引关系，并实现了

5、对数据的管理，为场强分析、台站选址、地形剖面生成提供了数据支撑。（3）针对场强预测时地形数据不直观的问题。本文使用组件式GIS技术，对数字高程模型下地图数据进行获取，并实现了对地图的简单操作，如加载地图、保存地图、缩放、比例尺等功能。通过本系统的应用，可将电子地图技术与场强分析结合起来，有效地对场强进行了预测，从而提高了广播电视信号覆盖的准确性和工作效率。关键词：GIS，场强预测，频谱管理，电子地图II万方数据AbstractWiththerapiddevelopmentofradioandtelevisionbroadcastingtechnology,ourradiosandtele

6、visionsbearthetransmissionofmorethan80%ofinformation.Becauseoftheincreasingnumberofvariousstations,moreandmoreinadequatespectrumresourceandmoreandmorecomplicatedradiowavepropagationenvironment,difficultiesofforecastoffiledintensityofradiowavebecomelargerandlarger.Therefore,itbecomesanessentialkey

7、factortoeffectivelyforecastfieldintensityofradioandtelevisionandanalyzecoverageareaofstationduringthedevelopmentprocessofradioandtelevision.Thereinto,accuracyofforecastoffiledintensityisrelatednotonlytothescientificity