油田GIS系统（油田地理信息系统GIS的开发与应用）
地理信息系统(GIS)的空间数据管理、空间分析及图形可视化表达方面的功能使其在油气勘探、开发、储运等多方面均具有广阔的发展前景。本文介绍了塔里木油田GIS应用平台的技术架构，在ArcGIS平台基础上进行二次开发，建立塔里木空间数据共享与服务平台，提供空间操作、空间分析、业务导航、三维展示、专题应用等空间数据处理、共享与分发服务，并阐述GIS平台在油气勘探、油藏分析、产能建设、开发生产、油气储运、油气销售等生产管理各业务环节的应用。
一、前言
随着塔里木油田生产建设规模不断扩大.从油气勘探开发到油气储运销售等各业务环节积累了大量空间数据和属性数据，这些数据的处理和管理对油田综合管理具有重要意义。通过建立集中统- -的油 田地理信息管理与应用平台，实现塔里木油田空间信息资源的整合和共享，并提供空间操作、空间分析、业务导航、三维展示、专题应用等空间数据处理、共享与分发服务，进而实现油田基础地理数据、地面工程基础设施数据、勘探开发专业数据、产能与管道数据等信息的图形图像化，为油田勘探、开发、地面工程以及油气储运销售等专业应用提供基于地理信息空间数据的可视化服务,用以直观、科学地指导油田生产。地理信息系统(GIS)是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统1-3)。近年来，WebGIS在石油工业等到广泛应用471。与传统的Web应用相比，WebGIS 的最大特点是在空间框架下实现图形、图像数据与属性数据的动态链接，提供可视化查询和空间分析的功能18-10。ArcGIS serverl""可以用来构建企业级WebGIS平台，在ArcGIS平台基础上进行二次开发，建立塔里木空间数据共享与服务平台。
二、GIS平台介绍
2.1 GIS平台的选择
相比MapInfo和SuperMap, ArcGIS 平台不仅功能强大，还具有较高的二次开发能力，特别是ArcGIS平台具有强大的空间数据处理能力。因此,选择ArcGIS平台作为支撑，建立塔里木空间数据共享与服务平台。
2.2 GIS平台技术架构
塔里木GIS平台系统采用B/S体系结构模式，基于.NET平台开发，整体上采用面向服务的架构，将Web地图服务、Web 瓦片服务、元数据服务等各单元功能以服务形式发布出来，为应用层及其他应用系统提供服务支持。GIS平台的技术架构分为四层:表现层、应用服务层、数据处理层、数据层。
(1)表现层。基于浏览器和SilverLight的一一个富 客户端为用户呈现一个丰富的、具有高交互性的可视化界面，以图文一体化的方式显示空间和属性信息，实现空间操作、空间分析、业务导航等客户端操作。(2)应用服务层。这是负责响应客户端请求并提供各类服务的核心层。应用层接收来自客户端的操作请求，根据用户操作类型做出响应。通过.NET应用服务器与ArcGIS Server 服务器响应客户端请求，瓦片服务和业务数据服务分别从磁盘阵列和专业数据库中提取影像图和矢量图等空间数据，渲染成一张图片返回给客户端，并对空间数据进行分析和控制。
(3)数据处理层。采用Oracle和AreSDE(1|空间数据引擎共同管理空间数据，实现对空间数据的查询、存储和管理。Oraclel0g 能够在多用户环境下管理海量数据，具有分布管理数据的高可靠性和安全特性，AreSDE作为Oraclel0g、AreGIS 和应用服务层的接口，可以实现空间数据在数据库中的有效存储与管理。(4)数据库。它是系统的底层，负责空间数据、业务数据、元数据的储存和管理，维护各种数据之间的关系，采用大型关系数据库管理系统(Oraclel0g)存储管理矢量地形图和三维地图等空间数据，而影像数据以文件管理方式存储在磁盘阵列中。
2.3关键技术
(1)服务式GIS技术
服务是为其他应用程序提供数据和服务的应用程序逻辑单元，在基于SOA ( Service-OrientedArchitecture)架构的系统中，具体应用程序的功能是由些遵守-组协议的松散耦合的服务组合 构建起来的。服务式GIS( Service GIS )采用面向服务的架构方法，把GIS的全部功能封装为Web服务( Web Service),从而实现了被多种客户端跨平台、跨网络、跨语言地调用，并具备了服务聚合能力以集成来自其他服务器发布的GIS服务。在塔里木GIS平台系统中，将数据资源中心的基础地图数据和专业空间数据以及空间操作、控件分析等功能都封装为服务，供各业务部门]的系统调用，实现网络、跨平台的空间数据共享和功能共享。
(2)地图缓存技术
地图缓存技术314就是按照一-定的数学 规则，把地图切分成- -定 规格的静态图片保存到计算机硬盘里。数据被预先按照不同比例尺分层分块生成图片，当用户通过客户端访问影像服务请求数据时，服务器不需要实时生成数据，而是根据用户请求的范围和尺度，直接返回当前视角区城所对应的“瓦片"，不再需要根据每个请求实时渲染平台。这种模式可以极大地降低服务器和网络带宽的负担，提升地图浏览速度的效果。(3)数据存储与处理技术
在塔里木GIS平台的开发过程中，大量空间数据的更新维护和管理是影响应用系统的关键。本系统对矢量地形图和三维数据的管理是由oracle 关系数据库和ArcSDE空间数据引擎实现的。首先自定义- -种数据格式,将DXF格式转换为自定义的格式,然后通过ArcSDE的CAPI函数将自定义格式的数据导入Oracle数据库。同时开发属性数据管理功能，针对DXF数据格式的特点(无属性数据)，通过交互方式将图形数据与属性数据的关键码输入，然后开发属性数据批量入库功能，将属性数据读入数据库与图形数据统- ~管理。最后，提供空间数据的查询和检索功能。
2.4 GIS平台系统架构
塔里木GIS平台主要包括公共模块GIS服务功能和集成服务功能三部分，系统功能架构图如图1-2所示。
(1)公共模块。公共模块是整个系统运行的基础，其提供的主要功能为:门户模块、用户管理、部门管理、岗位管理、单位权限管理、菜单管理、日志管理、基础地理数据管理、业务数据管理等。
(2) GIS服务功能。GIS服务功能是系统的核心功能，提供系统的特色服务，其提供的主要GIS服务功能有空间操作、空间分析、业务导航、三维展示、专题应用等。空间操作功能包括底图放大和缩小、查询服务、测量服务、地图漫游、鹰眼服务、图层控制服务、制图打印服务和关注点快速定位服务等。空间分析功能包括空间叠置分析、空间统计分析、缓冲区分析、时空分析、差值分析、三维分析、拓普分析等。业务导航功能包括行政区划导航和组织机构导航,通过组织机构导航可以快速定位到用户关心的各作业区、联合站甚至是单井定位。专题应用功能包括专题图和业务专题应用等。三维展示功能包括三维场景加载、三维导航、测量、鹰眼、图层控制、制图和打印、关注点、组合查询等。
(3)集成服务功能。集成服务功能为其他系统提供Web控件接口、Web服务接口、扩展应用模块. VPD开发方式四种集成接口，各系统可以利用四种接口中的任意一种或 者多种接口方式来扩展自身业务应用。
三、GIS在油气生产中的应用
塔里木GIS平台作为塔里木油气供应物联网产运销管控平台的各业务应用提供了统-的展示平台， 在对塔里木油田克拉作业区和哈的作业区进行应用试点过程中，从油气勘探、油藏分析、产能建设、开发生产到油气储运和油气销售等各方面的应用效果良好，对提高作业区工作效率和统一协调管 理起到了积极的作用。
3.1油气勘探应用
油气勘探应用在个人桌面GIS页面上展示塔里木油田的地质构造分布信息。3.2产能建设应用
产能建设应用的场景主要是上几岗、设计岗的个人工作桌面，功能包括产能规划设计数据、产能施工数据以及专题图的管理，还包括采油井、 采来、处用、联蔡、作部等地对程信础GIS展示。
2.3开发生产应用
开发生产应用分别在油气生产区域管控中心、调度管理中心、主控室和个人桌面的GIS页面上展示油气生产动态、油气生产综合预警和物联安防预警信息等，实现油气集输管理、油气生产监控的动态监测和决策分析，为油气开发生产、设施设备的监控和管理、应急事故处理、运行调度等提供技术支持。
3.4油气储运应用
油气储运应用是在长输管道完整性管理岗的个人桌面上展示管道完整性信息，包括管道泄漏情况、设施损毁、防腐层失效情况以及壁厚信息、埋深信息和管道风险评估等管道完整性评价信息等。在油气运销集中调控中心的大屏幕上展示各长输管道的动态信息。
四、结论
在ArcGIS平台基础上进行二次开发,建立塔里木空间数据共享与服务平台，提供空间操作、空间分析、业务导航、三维展示、专题应用等空间数据处理、共享与分发服务。该GIS平台不仅提供基础地理应用服务，在塔里木油田两个作业区的应用结果看，对油田各级生产管理，动态监测，生产管控和决策分析等起到了积极作用。
本文关键词：油田GIS系统（油田地理信息系统GIS的开发与应用）,更多GIS开发/WebGIS开发/GIS地图/三维建模/无人机建模/电子地图制作/报价请联系客服
转载请注明出处：油田GIS系统（油田地理信息系统GIS的开发与应用）—http://www.webgis.net.cn/p/11.html