江苏油田地理信息系统设计与实现

江苏油田地理信息系统设计与实现

崔伦辉1），张万昌2.3）和徐士进2）

(1. 南京大学国际地球系统科学研究所, 江苏南京210093;

2. 南京大学地球科学系, 江苏南京210093;

3. 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候－环境重点实验室, 北京

100029）

摘要：江苏油田经过几十年的发展积累了大量的历史数据，为有效的利用、管理这些数据为生产决策服务，我们借助开源软件MapGuide搭建了油田网络地理信息系统平台。系统集空间数据、生产数据、影像数据于一体，通过FDO实现MapGuide与数据库的连接，并对影像进行分片处理来加快访问速度，实现了油田信息的共享、信息可视化查询分析、地图管理等功能。

关键词：MapGuide；MySQL；开源；WebGIS

Design and Implementation of Jiangsu Oilfield GIS

Lunhui, Cui1)，Wanchang, Zhang2, 3) and Shijin Xu2）

(1.International Institute for Earth System Science, Nanjing University,

Nanjing, 210093

2. Department of Earth Sciences, Nanjing University, Nanjing, 210093

3. Key Laboratory of Regional Climate-Environment Research for Temperate

East

Asia (RCE-TEA), Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029) Abstract:After several decades of development, Jiangsu Oilfield has accumulated large amounts of historical data. For effective use of these data for daily production and decision-making, we developed Jiangsu oil field GIS using MapGuide. The system contains spatial data, production data and images, while MapGuide connects database via FDO technology and in order to reduce user access waiting time, we separated the large image into small pieces. The system has lots of functions such as information sharing, data query and analysis and map management.

Key Words: MapGuide; MySQL; Open Source；WebGIS

1 引言

江苏油田经过几十年的发展积累了大量的历史数据，但是这些数据在使用过程中存在诸多问题，比如：1）数据格式不统一，有些数据是存储在excel表中，有些存储在数据库中，有些是CAD文件，有些空间数据坐标系统采用北京54坐标，有些采用西安80坐标，这样造成了在使用过程中的诸多不便。2）存储方式多样，有些是纸质的，有些是电子的。3）由于文件众多，已经更新的数据，在文件中未能同步更新，导致时效性，准确度较低。如何更好的管理、利用这些数据为生产、决策服务，GIS技术显示了其自身的优越性。它不仅能够很好的管理数据并进行直观的可视化表达，同时能够为管理者提供决策支持。

在开发江苏油田地理信息系统中，如果采用一些商业软件，比如ArcIMS、MapXtreme、MapGIS－IMS、SuperMap等，除了要承担较高的开发成本（这些软件花费少则几万多则几十万），同时它们的开放性有限，在软件选择时要考虑GIS平台和数据的兼容性[1]。相比较而言开源软件具有费用低甚至零花费、扩展性强的特点，而且，开源软件一般都遵守OpenGIS规范，可定制性强，便于二次开放。综合考虑性能和成本因素本系统的构建采用开源软件，GIS软件采用MapGuide，数据库采用MySQL。

2 系统设计

2.1 系统总体结构设计

本系统采用多层的分布式应用模型，可以有效的分散数据层、逻辑层和表示层。多层结构设计最大的好处在于它的拓展能力和负载均衡能力[2]。图1为系统结构图。

浏览器

Tomcat

Servlet

MapGuide Server

JavaBean

JDBC

影像文件

数据库

Jsp

Apache

客户端

网络服务器

应用服务器

数据层

图1 系统结构图

2.1.1 客户端

系统客户端为“瘦”客户端，客户端仅需一浏览器不需要安装其他任何软件。客户端开发采用Ajax技术，MapGuide 为便于二次开发提供了MapGuide Viewer API，空间数据的显示、维护借助API函数实现。

2.1.2 Web服务器[3]

系统的Web层主要是由Jsp和Servlet组成。它们的管理和执行主要靠Tomcat和Apache来完成。

2.1.3 应用服务器

应用服务器层主要包括业务逻辑和GIS服务器。空间数据的操作通过FDO实现MapGuide Server与数据库的连接，属性数据的操作通过JDBC 实现与数据库的连接。

2.1.4 数据层

包括数据库服务器和影像文件。数据库中存储空间数据和业务数据，影像文件为江苏油田区域的QuickBird和中巴资源卫星影像文件。

2.2 数据库的设计

江苏油田地理信息系统的数据源可以概括为三类：一类是基础数据，包括油井、水井、管线、房屋等信息的空间数据资料；第二类是生产数据，包括设备、仪表、站库设施等属性信息；第三类是遥感影像数据。第一类数据和第二类数据存储在数据库中，第三类数据按文件方式存储。

空间数据库部分根据实体性质可以将地物划分为点状地物和线状地物。由于QuickBird影像比较清晰，同时避免数字化，将房屋、罐等面状地物按点存储，这样点状地物包括油井、水井、计量站、配水间、联合站、中转站等；线状地物包括输水管线、输油管线、输气管线等。每一地物类型在数据库中存储为一张表，对应MapGuide中的一个图层。设备、仪表、泵、罐等属性数据存储为一般的关系表。

根据原始数据的内容、特征和生产的需求，将数据库中空间数据划分为以下11层：油井层、水井层、计量站层、配水间层、联合站层、中转站层、注水站层、输油管线层、输水管线层、输气管线层和影像层。

考虑到系统的安全因素，不同人员拥有不同的权限，为此需明确设备、设施等实体的隶属关系，以油井为例作一介绍，油井作为点状地物存储，其表结构如表1所示，由于维修记录可能为多次，将维修记录存