王福威，王衛(wèi)強(qiáng)，姜鳳利，李貞培

（遼寧石油化工大學(xué)，遼寧 撫順 113001）

基于WebGIS輸油管道信息管理系統(tǒng)構(gòu)建*

王福威，王衛(wèi)強(qiáng)，姜鳳利，李貞培

（遼寧石油化工大學(xué)，遼寧 撫順 113001）

介紹了長距離輸油管道的特點(diǎn)與WebGIS的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)用戶的需求分析，確定了功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，以ArcGIS Server作為WebGIS開發(fā)系統(tǒng)，SQL Server作為存儲(chǔ)管道數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，采用ArcSDE作為GIS服務(wù)器，構(gòu)建了支持管道管理各項(xiàng)工作的基于WebGIS信息管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了信息分級(jí)管理、定位查詢、設(shè)施與工藝流程等查詢、三維顯示、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等功能。實(shí)例表明：作為一種管理手段，基于WebGIS的信息管理系統(tǒng)能夠提升信息管理水平，提高了工作效率，是管理部門強(qiáng)有力的輔助工具之一。

WebGIS；輸油管道；信息管理系統(tǒng)；構(gòu)建

輸油管道系統(tǒng)包括泵站、輸油干線，是長距離油品輸送的主要方式。隨著長距離輸油管道設(shè)備更新和日常維護(hù)的規(guī)范，輸油管道信息管理系統(tǒng)也日趨龐大和復(fù)雜，這使得人們更難于認(rèn)識(shí)和查詢管道系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，了解和掌握管道系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，分析和處理管道系統(tǒng)的事故工況，論證和提出合理的設(shè)計(jì)方案和運(yùn)行方案[1]。我國基于WebGIS的輸油管道信息管理才剛剛起步，許多研究內(nèi)容都還需要加大研究力度，進(jìn)一步完善。因此，開展輸油管道信息管理方面的技術(shù)研究對(duì)提高我國輸油管道的管理、運(yùn)行水平有著重要的現(xiàn)實(shí)意義[2-3]。

1 Web GIS特點(diǎn)

基于Web GIS的信息管理系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，能夠較好的解決效率、安全性、經(jīng)濟(jì)性、面向業(yè)務(wù)處理等關(guān)鍵要素。與C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)相比較，基于B/S的Web GIS有著明顯的優(yōu)勢(shì)：（1）大規(guī)模降低成本，全面取代GIS桌面系統(tǒng)；（2）采用頁面取代窗口，簡單易用，降低了專業(yè)操作難度。與此同時(shí)，充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源，提高了效率[4-5]。Web GIS通過網(wǎng)絡(luò)由服務(wù)器和客戶兩部分組成。

2 基于WebGIS信息管理系統(tǒng)構(gòu)建

2.1 系統(tǒng)需求分析

結(jié)合管道信息管理的實(shí)際情況，對(duì)管道信息管理系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，見圖1。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)需求分析，確定系統(tǒng)主要完成功能包括基本功能和專題分析兩大方面。其中，基本功能包括基本GIS功能、查詢定位、統(tǒng)計(jì)分析、歷史記錄、系統(tǒng)管理、信息輸出、相關(guān)規(guī)定等模塊，如圖2所示。

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

以ArcGIS Server作為Web GIS開發(fā)系統(tǒng)，ArcGIS Server融入了OpenGIS思想，采用分布式結(jié)構(gòu)，以HTML為應(yīng)用層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，以通用的瀏覽器為客戶端軟件，支持多源數(shù)據(jù)的直接訪問，通過ArcCatlog工具將標(biāo)準(zhǔn)的矢量地圖動(dòng)態(tài)地發(fā)布給最終用戶。采用微軟的.Net系統(tǒng)編制能夠運(yùn)行在Internet Information Server（IIS）Web服務(wù)器上的Web應(yīng)用程序，ADO.NET數(shù)據(jù)組件以不同方式封裝數(shù)據(jù)訪問功能[6]。.NET與ArcGIS Server ADF相結(jié)合實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地圖發(fā)布的數(shù)據(jù)流程圖。

由此確定系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)，采用Window Server 2003作為Web服務(wù)器，SQL Server作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，ArcGIS Server作為GIS開發(fā)系統(tǒng)，運(yùn)用ASP.NET作為主要開發(fā)工具。系統(tǒng)采用B/S的體系結(jié)構(gòu)，為地理位置上分散的內(nèi)部用戶和外部用戶提供互聯(lián)。如圖3所示。

2.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

空間數(shù)據(jù)庫由管線實(shí)體數(shù)據(jù)、作為背景圖的地形圖空間數(shù)據(jù)（例如河流、池塘水庫、行政區(qū)劃、各級(jí)公路等）、關(guān)聯(lián)圖形數(shù)據(jù)（如各輸油站場(chǎng)工藝流程圖、平面圖、消防設(shè)施布置圖、管線縱斷面圖等）以及管線的附屬設(shè)施數(shù)據(jù)（例如管道三樁）等組成；屬性數(shù)據(jù)庫由地形圖屬性數(shù)據(jù)和其它空間實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)（例如編號(hào)、名稱、管線材料、埋設(shè)年月等等）和作為輸油管道補(bǔ)充信息的關(guān)聯(lián)表（例如安全閥、儲(chǔ)罐、棧橋詳細(xì)信息等）的屬性數(shù)據(jù)組成。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)見圖4。

系統(tǒng)以SQL Server的數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，采用ArcSDE for SQL Server作為GIS服務(wù)器，通過SQL Server與ArcSDE的集成對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。SQL Server關(guān)系數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SQL Server數(shù)據(jù)庫中，ArcSDE服務(wù)器進(jìn)程作為應(yīng)用服務(wù)器，對(duì)客戶端應(yīng)用軟件發(fā)出應(yīng)用請(qǐng)求，進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)換為對(duì)DBMS請(qǐng)求，然后將DBMS返回的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后提交給客戶端應(yīng)用程序。客戶端應(yīng)用程序通過ArcSDE客戶端應(yīng)用程序庫，實(shí)現(xiàn)對(duì)ArcSDE服務(wù)器進(jìn)程的調(diào)用。

3 應(yīng)用實(shí)例

以國內(nèi)某輸油管道為實(shí)例，對(duì)所構(gòu)建的基于WebGIS長距離輸油管道信息管理系統(tǒng)進(jìn)行功能介紹。

3.1 分級(jí)管理

根據(jù)注冊(cè)信息授予相應(yīng)權(quán)限。登錄確認(rèn)后，結(jié)合角色身份的不同，進(jìn)入相應(yīng)界面，實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理。如被賦予系統(tǒng)管理權(quán)，可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)角色重新確定權(quán)限。

3.2 信息查詢

根據(jù)查詢內(nèi)容和要求，顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，見圖5。

3.3 專題分析

根據(jù)采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，借助專家預(yù)先設(shè)定好的模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分析、三維顯示等，見圖6。

4 結(jié)束語

基于WebGIS，構(gòu)建的長距離輸油管道管理系統(tǒng)為管理部門提供了良好平臺(tái)，能夠快速、便捷、準(zhǔn)確地得到管道運(yùn)行狀況與沿線相關(guān)信息。在此平臺(tái)上，能夠?qū)崿F(xiàn)長輸管道空間信息與屬性信息共享、可視化訪問、數(shù)據(jù)編輯、查詢與分析等功能。通過該系統(tǒng)，管道管理部門能夠及時(shí)準(zhǔn)確地了解管道的運(yùn)行狀況，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域加強(qiáng)防范，減少事故發(fā)生，提高了管道管理的工作水平與工作效率。

[1]李鶴林，趙新偉，吉玲康.油氣管道事故分析與完整性管理[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2005，24（12A）：1-7.

[2]王衛(wèi)強(qiáng)，王勇，吳明，等.GIS在長輸油氣管道的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2007，26（7）1-5.

[3]邱姝娟，劉建鋒，吳明，等.數(shù)字化管道現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].石油工程建設(shè)，2006，32（2）：5-8.

[4]王衛(wèi)強(qiáng)，吳明，李平，等.基于Web GIS數(shù)字管道信息管理系統(tǒng)構(gòu)[J].石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)，2008，21（1）70-73.

[5]Kang-tsung Chang.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].陳建飛，譯.北京：科學(xué)出版社，2003.

[6]劉仁義，劉南.ArcGIS開發(fā)寶典-從入門到精通[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

Construction of Oil Pipeline Information Management System Based on WebGIS

WANG Fu-wei,WANG Wei-qiang,,JIANG Feng-li，LI Zhen-pei
（Liaoning Shihua University，Liaoning Fushun 113001，China）

Characteristics of long transmission oil pipeline and advantages of WebGIS were introduced.Considering the requirement of users，the function,structure and database of the system were designed.An information management system for oil pipeline based on WebGIS was established by using ArcGIS Server as the developing system of WebGIS,SQL Server as the database to store pipeline data and ArcSDE as the GIS Server.The function of multi-level information control，searching orientation information and flow chart，three-dimensional display，risk grading division and so on was realized in the designed system.Finally，it was demonstrated with examples that as a management means，the system is one of the forceful assistant tools in managing pipeline department which can serve the whole management and improve work efficiency in the long transmission oil pipeline.

WebGIS；Oil Pipeline；Information Management Systems；Design

TE 832.2

A

1671-0460（2010）01-0034-03

2009-11-09

王福威（1976—），男，遼寧錦州人，講師，從事信息管理技術(shù)研究。E-mail:wwq920285@163.com，Tel：0413-6860897。