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GIS
技术在管道中的应用
摘
要:<
/p>
在集输管网的复杂系统中,
包含了大量数据和多种学科领域的交叉
。
为
了对这些数据进行更好的管理和利用,
并在此基础上进行专业操作,
针对油田集
输管网要素多、地
域广、难管理的特点,基于先进的三维可视化技术,即
Skyline
技术,运用大型数据管理平台
—
Oracle
数据库和
C++
等编程语言技术对油
田集
输管网的数字化管理进行了研究。将
GIS
技术与集输管网相关的专业知识相结
合,详细介绍了集输管网地理信息系统数
据库的建设以及编辑、查询、分析、可
视化等数字化管理功能的实现过程。
以陕北某油田集输管网为例,
对基于
Skyline
技术的油田集输管网数字化管理系统的部分成果进行了展示。
关键词:
集输管网;
GIS
;
Skyline
;
Or
acle
数据库;数字化;管理
Application
of
GIS
technology
in
the
pipeline
Abstract:
In
complex
systems
of
gathering
pipeline
network,
contains
a
large
a
mount
of
data
and
a
variety
of
subjects
cross
in
the
area.
In
order
to
better
m
anagement
and
use
of
these
data,
on
the
basis
of
a
professional
operation,
for
oil
field
gathering
pipeline
network
factors,
geographical
coverage
and
more
dif
ficult
to
manage
the
feature,
based
on
advanced
visualization
technology,
Skyli
ne
technologies,-Oracle
by
large
data
management
platform
database
and
progra
mming
languages
such
as
C++
technique
of
gathering
pipeline
in
oil
field
stud
y
on
the
digital
management
of
the
network.
Related
to
the
transportation
and
storage
of
GIS
technology
and
network
expertise
combined,
detailed
the
gatheri
ng
pipeline
network
GIS
database
construction
and
editing
of
digital
manageme
nt,
query,
analysis,
visualization,
and
other
features
of
the
implementation
proce
ss.
In
northern
Shaanxi
oil
gathering
and
transportation
pipelines,
for
example,
Skyline
technologies-based
digital
management
system
of
oil
field
gathering
pip
eline
network
also
presented
some
of
the
results.
Keywords:
Gathering
pipeline
networks;
GIS;
Skyline;
Oracle
database;
digital;
management
目录
1
绪
论
1.1
GIS
综述
地理信息系统简称
GIS
,是由加拿大测绘学家
son
博士提出的,
它是在计算机软、硬件支持下,采
用地理模型分析方法,适时提供多种空间的、
动态的地理信息,对地理空间数据库和信息
实现输入、存储、管理、检索、处理
和综合分析的技术系统;简而言之,
GIS
就是集用户、分析方法、空间数据和属
性数据、
计算机软硬件和个人设计能力于一体,能有效地收集、处理、存储、修
正、
管理、
分析和显示所有与地理有关的信息计算机系统,
通过地理信息系统自
动匹配管理和传输信息
【
1
】
。
地理信息系统
(
GIS
,
geographic
information
system
)是随着地理科
学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科。
在
计算机发展史
上,计算机辅助设计技术(
CAD
)的出现使人们可以用计算
机处理象图形这样的数据
,图形数据的标志之一就是图形元素有明确的位
置坐标,不同图形之间有各种各样的拓扑
关系。简单地说,拓扑关系指图
形元素之间的空间位置和连接关系。简单的图形元素如点
、线、多边形等;
点有坐标(
x,
y
)
;线可以看成由无数点组成,线的位置就可以表示为一系
p>
列坐标对(
x1,
y1
< br>)
,
(
x2,
y2
)
,
……
(
xn,
yn
)
;平面上的多边形可以认为
是由闭合
曲线
形成范围。图形元素之间有多种多样的相互关系,如一个点
在一条线上或
在一个多边形内,一条线穿过一个多边形等等。在实际应用
中,一个地理信息系统要管理
非常多、非常复杂的数据,可能有几万个多
边形,几万条线,上万个点,还要计算和管理
它们之间的各种复杂的空间
关系
……
。
1.2
GIS
的意义
地理信息系统是以地理空间数据库为基础,
采用地理模型分析方法,
< br>适时提
供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和决策服务的计算机系统。从
20
世纪
60
年代末世界上第一个用于自然资源管理和规划的地理信息系统的诞生
———加拿大地理
信息系统(
CGIS
)
,到新世纪成为
共享全球信息资源,为政府
管理提供决策,科学研究和实施可持续发展战略的工具和手段
【
2
】
,其内
涵已经
从狭义的地理信息系统发展为更广泛的空间信息系统,
并
逐渐形成地球信息科学
(
GeoInformatics
)
这门新兴的边缘学科(
< br>GoodChild1992
,陈述彭
1993
)
。由于
GIS
是从
地图演进而来的历史原因
【
3
】
,以及当时计算机处理能力的限制,传统
的
G
IS
是将现实世界投影到
2
维平面做的简化处理。
1.3
国内外研究状况
1.3.1.1
p>
国外
GIS
系统的发展历程
国外,尤其是西方地理信息系统的发展大致可以分为
4
各阶段。
1
.模拟地理信息系统阶段
自
19
世纪以来就得到广泛应用的地图(模拟的
图形数据库)和描述地理的
文献著作
(模拟的属性数据库)
p>
相结合,
构成了地理性信息系统的基本概念模型。
< br>但是,
这种模式的、
基于纸张的信息系统和信息过程,<
/p>
使得空间相关数据的存储、
管理、量算与分析、应用极为不规范、
不方便和效率低下。随着计算机科学的兴
起,数字地理信息的管理与使用成为必然。
p>
2
.学术探索阶段
< br>20
世纪
50
年代,由于电子技
术的发展及其在测量与制图学中的应用,人们
开始有可能使用电子计算机来收集、
存储和处理各种与空间和地理分布有关的图
形和属性数据。
1956
年,噢地理测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据
库,随后这一技术被各国广泛应用于土地测绘与地籍管理。
1963
p>
年,加拿大测
量学家提出地理信息系统这一术语,
< br>并建立了世界上第一个地理信息系统——地
理信息系统(
CGIS
)
,用于资源与环境的管理和规划。稍后,北美和西欧
成立了
许多与
GIS
有关的组织与机构
,
如美国城市与区域信息系统协会
(
U
RISA
)
、
国际
地理联合会(
IGU
)地理数据收集和处理委员会(
CGDPS
)等,极大的促进了地理
信息系统
知识和技术的传播和推广应用。
3.
飞速发展和推广应用阶段
20
世纪
70
年代以
后,由于计算机技术的工业化、标准化与实用化,以及大
型商用数据库系统的建立于实用
,
地理信息系统对地理空间数据的处理速度与能
力取得突破性进
展。其结果是:
(
1
)一些发达国家先后建立了许多专业性的
LIS
和
p>
GIS
。如
1970-1976
年,
美国地质调查局先后建立了
50
多个地理信息系统,其他国家也相继发展自己的
GIS
。
(
2
)
关于
GIS
软件、硬件和项目开发的商业公司蓬勃发展。到
p>
1989
年,国
际市场有报价的
GIS
软件达
70
多个,
并出现了一些有代表性的公司产品,如美
国环境系统研究所得
A
rcGIS
、
Intergraph
公
司的
MGE
及
Genamap
等。
(
3
)数字地理信息的生产标准化、工业化和商品化。如美国地质调查局
(
p>
USGS
)已经建立起数字地图生产技术体系,可定期向社会发布<
/p>
DLG
、
DEM
等标
准地理数据。
(
4
各种通用和专用的地理空间分析模型得到深入研究和广泛使用,
GIS
的
空间分析能力显著增强。
< br>
(
5
)有关
< br>GIS
的具有技术权威和行政权威的行业机构和研究部门在
GIS
的
应用发展中发挥引导和驱动作用。
< br>如美国国家科学基金会支持的国家地理信息和
分析中心
(
NCGIA)
每年都要制定
GIS
技术
优先发展计划,以促进全国
GIS
事业发
展。
4.
地理信息产业的形成和社
会化地理信息系统(
Social
GIS
)的出现
20
世纪
90
年代以来,随着互联网络的发展及过敏经济信
息化的推进,地理
信息系统作为大的地理信息中心,
进入日常办
公室和千家万户之中,
从面向专业
领域的项目开发到综合性城市
与区域的可持续发展研究,
从政府行为、
学术行为
发展到公民行为和信息民主,成为信息社会的重要技术基础。
1.3.1.2
国内
GIS
系统的发展历程
我国地理信息系统方面的工作自
20
世纪
80
年代初开始,
经历了起步
(
1970-7980
)<
/p>
、准备(
1980-1985
)
、发展(
1985-1995
)和产业化(
p>
1996
年以后)
4
各阶段。以
1980
年中国科学院遥感应用研究所成立全国第
一个地理信息系统
研究室为标志,
在几年的起步发展阶段中,<
/p>
我国地理信息系统在理论探索、
硬件
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