太原理工大学GIS工程实践生产实习实习报告2

成绩：

《GIS工程实践生产实习》

实习报告

——基于GIS在石油天然气长输管道中的应用

专业：地理信息系统

班级：地信1201班

姓名：

指导教师：隋刚苏巧梅

二〇一五年一月

目录

一、实习目的 (2)

二、实习题目描述和要求 (2)

三、实习报告内容 (3)

1、地理信息系统总体架构设计 (3)

2、地理信息系统平台选型 (4)

四、实验总结 (11)

五、参考书 (12)

基于GIS在石油天然气长输管道中的应用

一、实习目的

GIS工程实践生产实习是配合“GIS设计与实现”课程教学而开设的实践环节，目的是让学生深入理解GIS设计与实现课程中讲述的内容，熟悉GIS工程的基本内容和实施GIS应用工程的一般过程；提高学生应用GIS工具分析问题、解决问题的能力。

二、实习题目描述和要求

通过对某一GIS行业应用进行系统分析，确定基本需求；

根据需求分析的结果设计相应的数据库，进行行业应用模型分析，描述相应功能实现的方法；

按着规定的格式书写课程设计报告

随着天然气管道运输和成品油管道建设的高速发展，管道输送已经发展成为石油天然气运输的主要方式。管道运输迅速发展使管道管理的复杂性加大，因此，需要采取更加有力的措施保证优化运行、降低成本及提高效率，保障管道的安全运行。实践证明，将GIS（地理信息系统）应用于长输管道设计、运营管理、设备管理及维抢修业务，可以极大地提高设计效率与设计的质量，为运营管理提供有力的技术支持。

地理信息系统（GIS）是一种利用计算机技术实现采集、处理、存储、管理、查询、分析和描述地球表面与空间地理分布有关数据的空间信息系统。是一门涉及测绘学科，环境科学、计算机技术等多学科的交叉学科。地理信息系统具有：地理信息数据的管理、地图制图、空间分析、图形的可视化、空间数据查询和分析等功能。目前国内外已有许多成熟的商业化GIS软件工具，这些产品可以将复杂的地理学模型用计算机实现，形成了操作效率高、功能强大、易于扩充

的平台产品。利用GIS软件可以提高建立应用系统的速度，降低风险，提高应用系统的质量，使用户可以更专注于研究其专业问题。在国际市场上，占据市场主导地位的国外GIS软件有ArcGis、GeoMedia、MapInfo、SmallWorld、MGE、MICROSTATION等，国内的GIS软件有MAPGIS、SuperMap、GeoStar等。

三、实习报告内容

1、地理信息系统总体架构设计

由于管道业务和地理信息系统的特点，管道地理信息系统同其他信息系统存在着联系。地理信息系统为管道运营管理相关的信息系统提供地理信息服务功能。管道地理信息系统可以分为5个逻辑层次。

（1）物理数据层

利用成熟的数据库存储技术存储管道地理信息系统中的图形和属性数据。物理数据层可以支持海量的数据存储功能。

（2）专题数据层

根据数据的来源、维护方式和类型等不同将数据分为几种专题数据，对相同类别的数据进行集中管理。专题数据主要有基础地理空间数据库（基础地理、道路、河流、人文、气象等）；管道空间信息数据库（各种管网图、油库、地下储气库地理信息等）；图形属性信息数据库等。

（3）数据提供层

主要功能是提供各种地理空间数据读取、编辑、删除、输出等操作。数据提供层的作用是在图形物理存储与用户使用之间提供数据操作通道，同时为各种应用提供相应格式的图形数据。

（4）系统平台层

系统平台层提供完整的地理信息系统功能，包括采集、存储、管理、分析及显示地理信息系统平台。

（5）系统应用层

系统应用层将地理信息系统和具体的应用系统结合使用，为其他系统提供地理空间服务，同时可以将其他信息中产生的数据在地理图形中展示。

2、地理信息系统平台选型

地理信息系统的支撑平台选择是建设地理信息系统一项重要内容。平台的选择必须满足海量数据的存储、高效的并发访问等要求。由于管道业务的特点，结合目前GIS技术的发展，管道地理信息系统平台的选型应该考虑的内容：一是系统的可伸缩性、系统的安全性和系统的开放性；二是支撑面向对象的数据模型和组建化的GIS软件技术；三是支持长事务处理、版本及海量数据管理；四是能够提供全方位的企业级解决方案。

（1）地理空间数据的组织和管理

由于地理信息数据的特点，对地理空间数据应该分类进行管理，保证地理信息系统数据的准确性和时效性。管道地理信息的管理主要包括：一是基础地理信息，包括各管道和相关设施所在地的行政区划、基础地理、人文及气象等；二是地面建设信息，包括各管道和相关设施所在地的道路、库房、树木及电力设施等；三是各种管网图、管道的地上地下信息、油库、地下储气库地理信息及技术参数和运行参数；四是业务覆盖地区的用户信息，包括全国各地区各个级别的行政区划信息，用户的分布，用户的产品品种需求及用量等。

（2）地图的显示输出功能

系统可以根据业务需要灵活地在地图上显示需要的信息，可以将敏感的地理要素组合，生成各种专题图。管道地理信息系统提供强大的制图输出功能，用户可以根据需要将同一种地理要素以不同图像输出到地图中，可以根据需要在地图

上动态添加需要的地理要素、统计数据和图表等。地图的制图输出功能可以为管道日常管理、管道工程建设规划和施工生成综合图、专业图等。

（3）地理空间信息查询和分析

GIS数据描述的是位置、属性和时间3个方面空间信息。在GIS应用中，使用最广泛的是空间数据查询。利用地理信息系统的空间分析功能可以对某一地区进行管道设备信息、运行状态及维修计划等查询；建立具有拓扑结构的管道库，实现最短路径分析、连通性分析、爆管分析及缓冲区分析等功能；量测点间距离、点线距离、线与线间距离及折线长度等。使用先进的三维GIS技术可以真实再现管道空间位置情况。利用管道地理信息系统强大的地图显示功能，可以制定计划、编写报告时提供相应的地图，为计划和报告提供地理信息。

（4）油气勘探

利用现代GIS技术建立石油勘探综合管理信息系统，包括利用GIS制作出区域油气勘探综合部署图、勘探工程进度图和勘探成果图；也可以运用GIS的地图分层技术按照部门、专业等的分类分别建立空间图形数据库；还可以通过GIS的地理编码功能将原有数据库的数据与地理图形相连接，从而实现对空间数据的管理。管理人员可以随时选择、查询数据库中最新的有关信息并利用GIS 的数据表达功能得到数据表格、图形和专题分析图、综合对比分析图等方面的内容，及时、准确、形象、直观地了解有关形象并进行综合分析对比，从而准确、合理、迅速地进行勘探工作部署。地质勘探单位可以利用GIS建立地质、地层、构造、岩相古地理、沉积模式、古生物特征等不同专业的有关数据库，利用它们在图形符号、线型、填充模式、颜色、阴影等方面的变化，在平面图形上建立区域地质模型，以提高对调查地区地质内容的综合了解，提高地质勘探工作的工作效率和成功率。物探和钻探单位可以利用GIS建立包括地震解释资料、测井解释资料或钻探资料及其它勘探测试数据在内的综合空间线型数据库，并将地震剖面资料、单井测井资料、钻井资料及其它勘探测试资料与平面地理、地质资料有机地结合起来，从而实现对地质地层、区域构造及油藏储层进行三维空间的模拟。

（5）油气开发管理

GIS对于合理、高效地开发地下的油气资源也有很大价值，开发管理部门利