3S技術在數字管道中的應用淺析

摘要：隨著我國石油、天然氣的開發、利用的飛速發展，建成的管道里程越來越長，如何對其的管理成為廣大技術人員和管理者關心的一個問題，本文就針對這一問題通過數字管道的優勢進行論述和分析，對于數字管道的建設具有一定的參考意義。

關鍵詞：GIS 數字管道 應用

1 概述

數字管道（或者數字化管道）的概念是隨“數字地球”而來的。其基本原理是從整體著手通過數字化途徑解決管道問題，同時提高信息資源的利用率，從數字化、數據構模、系統仿真、決策支持到虛擬現實，它是一個開放的復雜的綜合信息巨系統。具體來講，數字管道是應用遙感（RS）、數據收集系統（DCS）、全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、業務管理信息系統、計算機網絡和多媒體技術、現代通信等高科技手段，對管道資源、環境、社會、經濟等各個復雜系統的數字化、數字整和、仿真等信息集成的應用系統，并且基于可視化條件為決策和管理提供客觀依據。近些年，“數字地球”的理念已推廣到各行各業，數字城市、數字礦山、數字油田、數字水利、數字管道、數字社區等數字化技術極大的豐富了人們的日常生活，并且取得了良好的應用效果。

2 3S技術概述

3S技術將RS（遙感）、GIS（地理信息系統）和GPS（全球定位系統）有機整合，形成強大的數字處理技術。遙感技術是利用掃描、攝影、傳輸等手段，將從高空或外層空間接收的來自地球表層各類地物的電磁波信息進行處理，以遠距離識別及控測地表各類地物和現象的現代綜合技術。GIS是一個計算機軟件系統，主要用于地理信息的管理。該系統能夠將地理信息分類處理，并且能在此基礎上對各種地理信息進行多次組合分析，同時還提供地理信息的查詢、檢索、調用、修改等功能。人類對于GPS的研究起步于上世紀70年代的美國，1994年成功研發。它能夠對海、陸、空各個空間領域的地物和現象進行三維定位導航。綜合以上三門學科技術可以對3S技術進行準確描述，它將計算機及通訊技術與遙感定位技術、空間技術、衛星定位與導航技術有機整合，綜合多門學科技術來采集、分析、管理、處理空間信息，并對其進行表達、傳播的綜合型信息技術。截至目前，這項技術從成功研發到日常應用雖然只有短短十幾年的歷史，但早已風靡各個領域。

3 數字管道關鍵技術

完成數字管道涉及到以下幾個關鍵技術：

①高密度、高精度三維模型快速批量加載，這是因為空間信息系統平臺批量加載高密度、高精度的三維模型時，需要以大量的計算機資源為支撐，較大的資源占用率縮減了三維模型的加載數量，限制了其實時顯示速度。

②三維空間信息系統平臺與CAD工程設計一體化，因企業擁有大量的設施設備二維、三維CAD設計數據資料。但是現階段，在將CAD三維模型數據導入三維空間信息系統軟件時信息丟失不可避免。

③多源數據融合處理。

4 基于3S技術的數字管道優勢

利用3S技術的集成，將管網圖形庫、屬性數據庫與外部數據庫有機整合，圖文并茂，豐富了數據展示的形式，同時大大提高了數據信息的準確度，而且數據信息實時更新，可以作為管網優化的客觀依據，使得管網管理工作準確高效。

在長輸管道運營過程中，GIS數據庫可以為管網運維部門實時提供管網的運行參數，以便動態監測管道運行狀態。如發現管道運行異常，也能夠快速精準的定位故障點，同時快速調用管道運行參數進行綜合分析，以便為管理決策提供客觀依據，協助其制定維修方案，保證管道的正常運行。

3S技術能夠對空間位置及業務邏輯數據進行實時獲取、分析、展示、編輯、處理、存儲、輸出和應用。在長輸管道日常巡檢工作中引入3S數字技術，可利用GPS對管道運行狀態進行全方位動態監控，利用GIS可以綜合分析所獲取的動態信息，再結合RS的直觀易懂的特性，通過網絡傳輸即可動態地掌控巡檢過程。這種全程動態監控、可視化的數字管道巡檢系統在各個地域或各個層次都能靈活運用。

同時利用GIS的空間分析功能進行疊加分析、緩沖區分析、最短路徑分析等操作，能夠從整體上分析評估管線的運行條件，以便快速精準的對管道運行狀況進行決策和管理。還可以通過GIS技術全面預控管道風險，指導系統編制維修計劃，并采取相應的補救措施，當風險指數達到警戒線時，自動啟動相應的應急預案，盡可能地降低管道事故發生率。

5 結束語

基于3S技術的數字管道不僅在最佳路線走向、資源優化配置、災害預測預警和運營風險管理中發揮極大的作用，數字化管道必將成為今后長輸管道建設的目標。數字化管道建設勢在必行。

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作者簡介：

馮鵬程（1974-﹚，女，陜西米脂人，工程師，主要從事測繪工程工作。endprint