Web GIS在石化企业地下管线信息系统中的应用研究

韩文毅

大庆炼化公司设计院

随着计算机互联网技术日益成熟，企业现代化步伐也得到了很大的进步，然而企业的规划、建设和管理的矛盾也日益突出。采用高科技和先进技术方法等手段高效地管理地下各类专业管线（电缆），满足决策、规划、管理和施工的需要已成为当务之急。近些年，伴随计算机技术的快速发展，GIS科学技术日新月异，为计算机技术在管线地理信息系统的综合管理提供了充分的手段，其中以计算机网络与GIS相结合的Web GIS技术最为主流[1]。本文采用基于Flex技术的RIA（Rich Internet Applications）客户端开发方案，给用户提供富客户端体验及快速交互功能，无需考虑客户端插件问题，结合某石化企业网络版地下管线信息系统的建立，详细论述如何基于Web GIS平台研发石化企业地下管线信息系统，为石化企业规划、管理和决策提供技术支撑。

1 研究内容

结合石化企业当前管线基础数据存储现状和数据利用现状，研究以下内容：

（1）统一地下管线数据格式及数据内容，规范化存储及整理地下管线数据。

（2）制定地下管线数据符号化表达标准。根据地下管线类别，不同管线及附属物属性不尽相同，通过严格的符号化标准进行地图渲染，能够清晰地展示地下管线及其附属物，进一步提高管线数据数学表达。

（3）利用Web GIS技术[2]建立石化企业地下管线信息系统，对石化企业所属管线进行空间分析，包括管线流向分析、横剖面分析、纵剖面分析等，为企业规划、设计、建设、生产、管理、决策等工作提供辅助支撑。

2 地下管线信息系统

2.1 系统设计

结合Web GIS技术平台，系统采取分层设计思路，利用MVC设计模式[3]，各层相互独立，保障系统高度稳定性、实用性和扩展性。石化企业地下管线信息系统分为用户层、业务应用层、数据服务层和支撑层等，根据石化企业厂区建筑物、道路、油罐、装置等组成的厂区基础地理底图和厂区地下管网数据构成的数据层，为系统提供数据服务，结合管线数据，对业务层提供数据管理、地图定位量测、管线查询、管线分析（横剖面分析、纵剖面分析、管线流向分析）、管线开挖等功能，最后以界面交换的方式为用户提供服务。总体架构如图1所示。

图1 系统总体架构Fig.1 Whole architecture of the system

2.2 系统功能模块

系统功能结构如图2所示。

图2 系统功能结构图Fig.2 Functional structure diagram of the system

（1）数据管理模块，主要提供地图图形数据浏览、图层控制、快速定位以及基础地理及管线数据的更新。此处数据更新利用ArcGIS Server地图服务功能，更新地图数据，系统可根据需要重新发布地图服务地址。

（2）数据查询模块，包括管线属性位置查找搜索、管点查询和管线查询。管线属性位置搜索根据管线数据属性信息查询空间位置；管点、管线查询利用Web GIS空间分析技术，对地图范围内查找管点、管线属性信息。查询结果以动态闪烁的方式在地图上进行定位。

（3）管线分析与应用模块，包括管线流向分析、纵剖面分析、横剖面分析及管点、管线统计，按照图形标识指定管线提供的管线流向分析。图3显示某一管线横剖面，直观展现了该管线相邻管线空间位置关系、管径及埋深等情况（横剖面指垂直于管线位置的一个切面）；图4显示某一管线纵剖面，展现了该管线走向、坡度及埋深等信息（纵剖面是指沿管线方向的一个截面）。

图3 横剖面分析Fig.3 Cross section analysis

（4）地图操作模块，指对地图进行标注、书签、打印、量测等功能。地图标注为用户提供地图标注文字信息；地图书签辅助用户快捷定位地图视图；地图打印实现当前地图打印输出功能；地图量测提供地图长度测量和面积测量功能。

图4 纵剖面分析Fig.4 Longitudinal section analysis

（5）系统维护模块，包括用户管理、权限管理、角色管理及系统日志管理。

2.3 系统实现

系统利用Flex Builder和Visual Studio 2008面向对象集成开发环境，研发基于Web GIS在石化企业的地下管线信息系统。

系统采取ArcGIS Server地图服务器[4]，将Web GIS与ArcGIS API for Flex富互联网（RIA）技术相结合，通过ArcGIS Server资源（Map Service、Feature Service、Address Service），创建交互式Web GIS应用，包括管线空间浏览、属性与空间查询、空间分析等，实现地下管线流向分析、横剖面分析、纵剖面分析等功能。对于Flex与．NET服务端通信，系统采取当前最流行的Web Service和Http Service技术来完成。

3 结束语

以水、气、油、电、通信等能源管线和工业管道为主的石化企业地下管网分布错综复杂，科学管理石化企业地下管线，对企业的生产、建设、改造及经济效益至关重要。结合Web GIS技术，研发石化企业地下管线信息系统，实现了地下管线数据更新和共享、管线查询、分析和统计等功能，为石化企业管线规划、建设、管理、施工和维护提供决策和技术支撑，具有一定的经济效益和借鉴意义。