1、引言
地理信息系統(GIS．Geographic Information Systern)在廣播電視監測網中應用較早，早在2001年建設的西新廣播監測網就有應用。幾年來，廣播電視監測網中應用GIS系統能夠對分布在全國各地的廣播電視遙控監測臺站進行集中管理和統一監控。
GIS除了能夠將地理空間數據在地圖上顯示以外，還具有深度整合業務數據和地理數據，對業務數據從空間可視化的角度分析和查詢的功能。在當今數字化、信息化時代，人們希望獲得更加直觀的、易于理解的有用信息，而非大量、枯燥的數據報表。GIS技術具有將數據抽象為信息的能力，它能夠幫助人們更好地在各個層面上理解、表達和管理業務系統。把GIS與業務數據以及業務系統功能相結合，可以幫助人們更好地理解業務數據．更方便地管理和使用應用系統，從而達到提高業務系統的效率、進行有效的評估、提出有科學依據的規劃、制定有見地的決策等目標。
本文將對GIS做簡單介紹，進而對GIS在廣播電視監測系統中的應用現狀分類描述，最后對GIS新的應用方向進行探討和分析。
2、GIS簡介
2．1 GIS定義
地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關的信息，常稱為空間信息。一般來說，GIS可定義為："用于采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機系統，是分析和處理海量地理數據的通用技術"。從GIS系統應用角度，可進一步定義："GIS由計算機系統、地理數據和用戶組成，通過對地理數據的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源評價與管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規劃、管理決策服務"。
2．2 GIS的組成
GIS的應用系統由五個主要部分構成，即硬件、軟件、數據、人員和方法。
(1)硬件
硬件是指操作GIS所需的一切計算機資源。一個典型的GIS硬件系統除計算機外，還包括數字化儀、掃描儀、繪圖儀、磁帶機等外部設備。
(2)軟件
軟件是指GIS運行所必需的各種程序。主要包括計算機系統軟件和地理信息系統軟件兩部分。地理信息系統軟件提供存儲、分析和顯示地理信息的功能和工具。主要的軟件部件有輸入和處理地理信息的工具，數據庫管理系統工具；支持地理查詢、分析和可視化顯示的工具：圖形用戶界面(GUI)。
(3)數據
數據是一個GIS應用系統最基礎的組成部分。一個(GIS應用系統必須建立在準確合理的地理數據基礎上。空間數據通常以柵格和矢量兩種方式表現．前者主要用在空間GIS的輸入和相對固定的空間GIS的傳送和顯示上(如用戶查詢結果)。目前大部分GIS系統采用矢量方式進行空間GIS的存儲和組織管理，以滿足越來越復雜的查詢處理需要。


(4)人員
是地理信息系統中重要的構成要素，GIS不同于一幅地圖，它是一個動態的地理模型，僅有系統軟硬件和數據還不能構成完整的地理信息系統，需要人進行系統組織、管理、維護和數據更新、系統擴充完善以及應用程序開發，并采用空間分析模型提取多種信息。因此，GIS應用的關鍵是掌握實施GIS來解決現實問題的人員素質。人員包括從事設計、開發和維護GIS系統的技術專家，以及使用GIS系統并解決專業領域任務的領域專家。
(5)方法
方法主要是指空間信息的綜合分析方法，即常說的應用模型。它是在對專業領域的具體對象與過程進行大量研究的基礎上總結出的規律的表示。GIS應用就是利用這些模型對大量空間數據進行綜合分析來解決實際問題的。
2．3 GIS的主要功能
GIS具有數據存儲、可視化顯示、處理、查詢、分析以及制圖輸出等功能，用于表現和分析空間數據，并使數據可視化，同時GIS還為決策者有效地分析、輔助決策、解決空間問題提供了重要的支持平臺。與其他分析統計、報表產品相比，GIS在信息可視化表現上具有優勢，使用戶更易更好地理解海量數據。 GIS作為獲取、處理、管理和分析地理空間數據的重要工具、技術和學科，近年來得到了廣泛的關注和迅猛發展，目前已成功地應用到我國的地學、資源管理、土地規劃、環境監測、防災減災、電力行業、交通管理、城市規劃、科研、教育和國防等領域，在我國國民經濟建設中發揮著越來越重要的作用。
3、GIS在廣播電視監測領域中的應用
GIS在廣播電視監測網中較常應用的兩個方面，一是進行監測網站點運行管理，另一個是把GIS與業務應用相結合，通過地圖導航的方式，實現相關監測應用系統的功能。前者在監測中心的各個監測系統中應用廣泛，使用Supermap、Mapinfo、ArcGIS等不同的地圖工具軟件實現了對國內外廣播電視監測站點的監控管理；后者的應用相對較晚，在正在建設的廣播電視監測信息平臺中已有初步的探索與成功的實現。
3．1站點設備運行管理
從2001年至今，廣播電視監測已經在全國范圍內形成網絡，建設了一定規模的監測臺站，這些臺站每天自動地執行監測任務，收集監測結果，積累了海量的監測數據。在廣播電視監測系統中應用GIS對廣播電視監測網站點設備的運行和管理是非常有幫助的。
對地理數據的可視化表達是GIS的重要功能之一。通過GIS能夠在地圖上標識出廣播電視監測臺站和監測對象的詳細地理位置，例如數據庫中已知的發射臺地址、監測臺站的站址、由測向設備估算的未知發射電臺的位置以及其他相關信息。在GIS地圖上，可根據地理信息的密集程度對地圖選擇放大或縮小顯示。
廣播電視監測系統應用GIS對廣播電視監測臺站進行管理，在地圖上突出顯示監測網監測臺站等監測資源的分布情況，幫助業務人員清晰地了解監測臺站的分布，靈活查詢站點資源的基礎信息，隨時掌握站點設備的運行狀態和通訊狀態，對于有報警的設備有明顯提示，有助于監測人員及時地跟蹤、檢查、處理設備故障。地圖上有一些GIS所特有的工具欄按鈕，可對地圖進行"放大"、"縮小"、"顯示全圖"、"回到上一狀態"、"漫游"、"縮放到省區"等相關操作，實現對地圖的無極放大、縮小和漫游等功能。用戶的每一個操作都是通過客戶端的瀏覽器向遠程的地圖服務器發出請求，在客戶端處理從地圖服務器返回來的信息，同時在頁面上顯示地圖。地圖監測站點的運行狀態可用不同的顏色示意，用以標識站點是否在線．是否有異態不能正常工作等。
3．2地圖導航
隨著GIS的不斷發展，GIS產品已經能夠將GIS軟件與業務系統很好的整合，應用Web GIS技術，采用業界標準的接口形式，將GIS無縫地嵌入和部署在用戶的應用系統中。例如地圖導航功能，將GIS與業務應用融合起來，在地圖上實現應用系統的各項功能。
在數據中心的廣播電視監測信息平臺系統中已成功地應用Web GIS技術將GIS與監測業務功能整合為一體。在信息平臺中的地圖導航功能中，GIS不再是一張僅供查詢地理信息的電子地圖，而是將地圖作為一種導航方式，在地圖上可直接鏈接到監測業務系統的相關功能模塊，實現資源信息查詢、在線節目視聽和歷史音視頻查詢與播放等功能。
4、GIs新應用的探索
GIS功能與應用遠不止以上所列舉的兩個實例。GIS可視化能力還具有把枯燥的報表直觀化、圖形化，制作各種專題地圖，幫助人們更好地理解報表的含義。本節將從業務的角度探索GIS在廣播電視領域新的應用方向，討論如何應用GIS輔助研究無線電波的傳播、與調度指揮部門協調配合，共同保障安全播出。
4．1制作專題地圖
對于數據庫存儲的海量數據，傳統的統計方法往往局限于枯燥無味的數據處理和報表的表現形式，缺乏直觀性和可視化。而GIS具有將晦澀抽象的數據表格變為清晰簡明的彩色地圖的能力，幫助人們將電子表格和數據庫中無法看到的蘊含在數據當中的信息以圖形的形式直觀地表現出來，實現數據的可視化．滿足決策多維性的要求。廣播電視監測系統的數據庫中存儲了海量的監測數據，利用GIS技術對監測數據進行加工分析，以專題地圖的形式可視化展現是完全可以實現的。根據用戶的不同需要，GIS可以分層輸出各種專題圖、各類統計圖、圖表及數據等。

例如廣播效果報表，統計的是全國各地收測各發射臺的廣播效果，以往采用的是Excel表格的形式。GIS能夠可視化地將該報表數據在電子地圖上呈現出來。將收測時間、發射臺臺名、頻率作為選擇條件，在地圖上展示在某具體時間對指定發射臺指定頻率不同收測地點的廣播效果。點擊對應的收測地點還可查看具體的收測數據。這是一種簡單的報表地圖。通過渲染的形式展現業務數據的渲染效果或動態變化，這是另一種GIS所特有的專題圖的表現形式。用GIS渲染的方式可以展示廣播電視節目在全國各地乃至世界各地的覆蓋情況、播出效果、各地區頻率的占用情況、不同時期廣播電視效果的動態變化等，用等值線、等值面分級填充顯示。
4．2輔助研究無線電波傳播規律
廣播電視監測的一個重要內容是研究無線電波的傳播規律。對無線電波傳播規律的研究對于提高頻率的管理水平、掌握電臺的頻率覆蓋情況、改善廣播電視播出水平具有一定的實用價值。研究電波傳播特性通常考慮的因素有實際的通信距離、覆蓋范圍、傳播路徑上存在的各種影響，如電離層、高山、湖泊、地面建筑以及地球曲面等各種因素。通常的方式研究是建立數學模型預測電臺的覆蓋區域和信號場強，但數學模型預測的方案往往與實際廣播效果有一定的差距。因此，將監測網的實際監測數據與理論預測相結合來研究無線電波傳播規律是非常必要的。可以借助GIS技術來輔助研究無線電波的傳播規律。參考適當的電波傳播模型，通過理論計算得到發射電臺的預測場強，結合現有的監測數據資源，將實際收測結果與預測值比對，在GIS中顯示頻率的覆蓋范圍和實際監測結果，評估預測與實際的差異，分析各種影響因素(比如電離層因素等)的影響，并逐步摸索出規律。
4．3與播出管理部門協調配合，保障節目正常播出
廣播電視安全播出是廣電工作的一項長期、艱巨和復雜的任務，是保證廣播電視信號的傳輸安全，使廣大人民群眾收聽收看好廣播電視節目的重要工作。在這項工作中，監測部門與播出管理部門有著密切的聯系，監測部門提供的監測信息提供給播出管理部門，可以作為廣播電視播出決策的依據。
通過GIS，可以將有關的監測信息以準確、直觀、形象的圖形方式呈現給相關部門。例如，當衛星電視監測系統監測到某顆衛星的轉發器出現問題時，通過數據庫中的相關資料可以查出與該轉發器相關的全國各有線電視前端，在電子地圖上顯示受影響的范圍。同時，通過有線電視監測網進一步確認各有線電視前端是否采取了應急手段，對于未采取應急手段的前端可在地圖上突出顯示。

監測部門負責專業化的信息監測、預警和信息處理，管理部門負責信息的匯聚、分析和決策，建立數據共享方式，監測部門可以掌握更多的基礎數據用于數據分析，播出管理部門能夠查詢到所需要的監測信息。這種方式有助于廣播電視節目的播出工作。
5、結束語
以上總結了GIS在廣播電視監測領域中的應用現狀，對GIS新的應用方向進行了探討與分析。隨著對GIS軟件不斷的了解，對廣播電視監測業務理解的不斷深入，相信應用GIS能夠實現更多層面的監測信息展示，為決策者提供決策依據、為管理部門制訂合理的頻率規劃、為播出部門提供各種直觀的監測結果。
今后，廣播電視監測事業還將繼續發展，廣播電視節目的監測范圍將隨之全面，監測點的布局會更加合理，獲得的基礎監測數據更加完整，這樣，對監測數據的分析和采用GIS方法的可視化呈現也將更加真實、準確和全面。