Web GIS在石化企業(yè)地下管線信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

韓文毅

大慶煉化公司設(shè)計(jì)院

隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益成熟，企業(yè)現(xiàn)代化步伐也得到了很大的進(jìn)步，然而企業(yè)的規(guī)劃、建設(shè)和管理的矛盾也日益突出。采用高科技和先進(jìn)技術(shù)方法等手段高效地管理地下各類專業(yè)管線（電纜），滿足決策、規(guī)劃、管理和施工的需要已成為當(dāng)務(wù)之急。近些年，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，GIS科學(xué)技術(shù)日新月異，為計(jì)算機(jī)技術(shù)在管線地理信息系統(tǒng)的綜合管理提供了充分的手段，其中以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與GIS相結(jié)合的Web GIS技術(shù)最為主流[1]。本文采用基于Flex技術(shù)的RIA（Rich Internet Applications）客戶端開發(fā)方案，給用戶提供富客戶端體驗(yàn)及快速交互功能，無(wú)需考慮客戶端插件問(wèn)題，結(jié)合某石化企業(yè)網(wǎng)絡(luò)版地下管線信息系統(tǒng)的建立，詳細(xì)論述如何基于Web GIS平臺(tái)研發(fā)石化企業(yè)地下管線信息系統(tǒng)，為石化企業(yè)規(guī)劃、管理和決策提供技術(shù)支撐。

1 研究?jī)?nèi)容

結(jié)合石化企業(yè)當(dāng)前管線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)現(xiàn)狀和數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀，研究以下內(nèi)容：

（1）統(tǒng)一地下管線數(shù)據(jù)格式及數(shù)據(jù)內(nèi)容，規(guī)范化存儲(chǔ)及整理地下管線數(shù)據(jù)。

（2）制定地下管線數(shù)據(jù)符號(hào)化表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)地下管線類別，不同管線及附屬物屬性不盡相同，通過(guò)嚴(yán)格的符號(hào)化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地圖渲染，能夠清晰地展示地下管線及其附屬物，進(jìn)一步提高管線數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)。

（3）利用Web GIS技術(shù)[2]建立石化企業(yè)地下管線信息系統(tǒng)，對(duì)石化企業(yè)所屬管線進(jìn)行空間分析，包括管線流向分析、橫剖面分析、縱剖面分析等，為企業(yè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)、管理、決策等工作提供輔助支撐。

2 地下管線信息系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

結(jié)合Web GIS技術(shù)平臺(tái)，系統(tǒng)采取分層設(shè)計(jì)思路，利用MVC設(shè)計(jì)模式[3]，各層相互獨(dú)立，保障系統(tǒng)高度穩(wěn)定性、實(shí)用性和擴(kuò)展性。石化企業(yè)地下管線信息系統(tǒng)分為用戶層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)服務(wù)層和支撐層等，根據(jù)石化企業(yè)廠區(qū)建筑物、道路、油罐、裝置等組成的廠區(qū)基礎(chǔ)地理底圖和廠區(qū)地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)層，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，結(jié)合管線數(shù)據(jù)，對(duì)業(yè)務(wù)層提供數(shù)據(jù)管理、地圖定位量測(cè)、管線查詢、管線分析（橫剖面分析、縱剖面分析、管線流向分析）、管線開挖等功能，最后以界面交換的方式為用戶提供服務(wù)?？傮w架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)Fig.1 Whole architecture of the system

2.2 系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Functional structure diagram of the system

（1）數(shù)據(jù)管理模塊，主要提供地圖圖形數(shù)據(jù)瀏覽、圖層控制、快速定位以及基礎(chǔ)地理及管線數(shù)據(jù)的更新。此處數(shù)據(jù)更新利用ArcGIS Server地圖服務(wù)功能，更新地圖數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可根據(jù)需要重新發(fā)布地圖服務(wù)地址。

（2）數(shù)據(jù)查詢模塊，包括管線屬性位置查找搜索、管點(diǎn)查詢和管線查詢。管線屬性位置搜索根據(jù)管線數(shù)據(jù)屬性信息查詢空間位置；管點(diǎn)、管線查詢利用Web GIS空間分析技術(shù)，對(duì)地圖范圍內(nèi)查找管點(diǎn)、管線屬性信息。查詢結(jié)果以動(dòng)態(tài)閃爍的方式在地圖上進(jìn)行定位。

（3）管線分析與應(yīng)用模塊，包括管線流向分析、縱剖面分析、橫剖面分析及管點(diǎn)、管線統(tǒng)計(jì)，按照?qǐng)D形標(biāo)識(shí)指定管線提供的管線流向分析。圖3顯示某一管線橫剖面，直觀展現(xiàn)了該管線相鄰管線空間位置關(guān)系、管徑及埋深等情況（橫剖面指垂直于管線位置的一個(gè)切面）；圖4顯示某一管線縱剖面，展現(xiàn)了該管線走向、坡度及埋深等信息（縱剖面是指沿管線方向的一個(gè)截面）。

圖3 橫剖面分析Fig.3 Cross section analysis

（4）地圖操作模塊，指對(duì)地圖進(jìn)行標(biāo)注、書簽、打印、量測(cè)等功能。地圖標(biāo)注為用戶提供地圖標(biāo)注文字信息；地圖書簽輔助用戶快捷定位地圖視圖；地圖打印實(shí)現(xiàn)當(dāng)前地圖打印輸出功能；地圖量測(cè)提供地圖長(zhǎng)度測(cè)量和面積測(cè)量功能。

圖4 縱剖面分析Fig.4 Longitudinal section analysis

（5）系統(tǒng)維護(hù)模塊，包括用戶管理、權(quán)限管理、角色管理及系統(tǒng)日志管理。

2.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)利用Flex Builder和Visual Studio 2008面向?qū)ο蠹砷_發(fā)環(huán)境，研發(fā)基于Web GIS在石化企業(yè)的地下管線信息系統(tǒng)。

系統(tǒng)采取ArcGIS Server地圖服務(wù)器[4]，將Web GIS與ArcGIS API for Flex富互聯(lián)網(wǎng)（RIA）技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)ArcGIS Server資源（Map Service、Feature Service、Address Service），創(chuàng)建交互式Web GIS應(yīng)用，包括管線空間瀏覽、屬性與空間查詢、空間分析等，實(shí)現(xiàn)地下管線流向分析、橫剖面分析、縱剖面分析等功能。對(duì)于Flex與．NET服務(wù)端通信，系統(tǒng)采取當(dāng)前最流行的Web Service和Http Service技術(shù)來(lái)完成。

3 結(jié)束語(yǔ)

以水、氣、油、電、通信等能源管線和工業(yè)管道為主的石化企業(yè)地下管網(wǎng)分布錯(cuò)綜復(fù)雜，科學(xué)管理石化企業(yè)地下管線，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)、建設(shè)、改造及經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。結(jié)合Web GIS技術(shù)，研發(fā)石化企業(yè)地下管線信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地下管線數(shù)據(jù)更新和共享、管線查詢、分析和統(tǒng)計(jì)等功能，為石化企業(yè)管線規(guī)劃、建設(shè)、管理、施工和維護(hù)提供決策和技術(shù)支撐，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和借鑒意義。