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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-R P.526模型、ITU-R P.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-R P.1546模型只适合准平坦地形下电波场强的预测及ITU-R P.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-R P.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-R P.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。