共享GIS平台（共9篇）
共享GIS平台 篇1
1 引言
随着“数字油田”、“数字石化”等新的石油行业信息化理念被普遍接受, 全球各大石油企业纷纷制定了以“数字化”为核心的建设规划和实施方案, 石油行业信息化建设在原有基础上取得巨大进步[1,2,3]。尽管如此, 作为数字油田的重要内容且与石油企业主营业务密切相关的油气勘探开发信息化仍然面临着诸多问题:现有应用系统难以实现信息共享与互操作, 无法满足勘探开发业务管理和综合决策中协同工作的需要;数字油田系统与现有应用系统的整合难度很大;现有各类数据信息间缺少关联性, 特别是缺少空间参照与定位, 不具备导航功能;对现有数据信息深加工能力不强等等。要从根本上解决问题, 必须构建一个面向服务的、分布式、松散耦合的、全局化、一体化和标准化的通用油气勘探开发信息集成共享平台。
与此同时, 面向服务的系统架构技术的逐渐形成、插件式开发的开始普及、Web Service技术的日益盛行, 使开发具备高可伸缩性, 让分布式环境下的数据集成及应用程序集成的软件开发模式成为可能。在这种形势下, 中地公司于2000年提出新一代GIS架构技术及新一代GIS开发模式——“面向服务的GIS架构技术”及“搭建式、插件式、配置式GIS开发模式”[4,5]。并于2009年推出了基于SOA架构与FOD (Framework Oriented Development) 开发模式的新一代的地理信息系统基础平台——MapGIS K9。
本文从“数字油田”油气勘探开发信息化面临的实际问题出发, 结合新一代GIS技术优势, 探讨油气勘探开发信息集成共享平台的体系架构和开发模式, 从而为油气勘探开发信息系统的建立提出总体解决方案。
2 关键技术与支撑平台
2.1 关键技术
要建立一个面向服务的、分布式、松散耦合的、全局化、一体化和标准化的通用油气勘探开发信息集成共享平台, 需要以下各项关键技术的支持。
(1) 多元数据的存储和管理技术。勘探开发数据涉及文本、图象等多种类型, 尤其是大量的地震勘探数据的存储一直是困扰油田工作者的难题, 系统可利用GIS和商业数据库解决统一存储和管理多元数据。
(2) 分布式多级数据管理技术。油气勘探开发相关部门单位一般具有明显的地域分布特征, 分散在油田的不同地点。同时, 不同部门之间分工协作往往比较紧密, 对集中共享数据和应用有迫切的需求。另一方面, 集团、油田公司、采油厂等油田各级单位构成了多级管理体制, 决定了在数据采集、管理和供给方面又是分层次的。因此, 该平台要符合油田数据物理上分布, 使用相对集中的管理模式, 为不同级别的应用提供方便、快捷的数据调用, 形成“横向网格, 纵向多级”的分布式多级数据管理体系。
(3) 应用搭建技术。油气勘探开发业务有很强的专业性, 并且复杂多样。油气勘探开发信息集成共享平台需要在短时间内把用户的应用需求和应用知识转变为计算机应用模型, 产生相应的应用软件和数据库结构模式。通过应用搭建技术, 用户可对应用模型进行定义, 并灵活配置系统。这种建设方式无需专深的开发技巧, 系统管理者只要掌握可视化业务建模工具, 就可以自行对系统进行维护和完善, 得到一个持续改进, 永续运行的应用系统。
(4) 业务协同技术。通过业务协同, 实现“工作流、数据流、管理流”三流统一。做到勘探开发领域不同专业、不同工种围绕同一工作目标, 在同一平台上协同工作, 每个人的工作目标、任务、过程、结果、质量一目了然。
(5) 系统安全技术。油气勘探开发信息平台从系统和数据方面都应该充分考虑安全性, 从硬件、软件、和管理制度方面, 实现对系统的访问控制。从系统安全的角度, 要保证网络通畅、负荷正常、运行稳定, 在故障出现后能迅速恢复;从数据安全方面看, 要维持数据的完整准确, 防止越权访问、窃取或篡改。
2.2 支撑平台
MapGIS数据中心集成开发平台 (简称数据中心) 是管理和组织各种GIS数据 (如MapGIS 6X、MapGIS K9、ArcGIS数据等) 、各种数据库数据 (如Oracle、SQL Server、Access等) 、各种文件数据 (如Word、PDF、Excel、图像等) 的集成框架。采用了SOA系统架构, 由数据仓库、构件仓库和搭建平台组成, 其组成结构如图1所示。它通过目录配置、可视化配置和搭建系统充分利用功能仓库和数据仓库服务, 基于功能仓库已有的资源并针对具体业务开发相应业务插件, 从而配置、搭建出具体业务的应用系统的解决方案, 实现多源异构数据集成、管理和共享[6]。
在数据中心的支持下, 可以快速构建基于SOA架构的油气勘探开发信息集成共享平台, 大大缩短了开发时间, 节约开发成本。并且能将油田信息化工作者从实现技术细节的泥沼中解脱出来, 转而关心业务。通过搭建式、配置式和插件式开发方式, 使应用系统开发者只着眼于专业流程分析, 而不要花更多的时间于业务系统的编程。同时, 数据中心功能仓库和数据仓库自带的强大GIS空间数据组织管理工具、空间信息可视化工具、空间分析工具也将集成到油气勘探开发基础平台中, 为油田空间数据管理、空间分析、空间辅助决策业务提供有力的支持。
3 体系架构设计
平台以MapGIS数据中心框架为蓝本, 采用面向服务的分布式多层体系结构进行系统体系架构设计, 如图2所示。平台主要由数据层、功能层、搭建层和应用层组成, 同时集成标准规范体系和安全技术体系。各层都以其下层提供的功能或服务为基础。
(1) 数据层:数据层是系统数据存储中心, 包括基础地理空间数据库、勘探数据库、开发数据库、地震数据库、测井数据库、录井数据库、项目成果等, 另外还包括系统支撑数据和元数据。数据层提供数据驱动接口和MapGIS空间数据引擎以便对数据库进行逻辑或语义层次上的访问。在实际应用中, 各数据库是以分布式多级方式部署的, 符合“横向网格, 纵向多级”的分布式多级数据管理体系要求。
(2) 功能层:功能层是整个系统的功能仓库, 该功能仓库在目录系统上实现对各种功能的仓库式管理, 各种功能被分门别类的组织起来, 并提供对各种异构功能的查询检索机制和调用机制, 从而为搭建具体应用服务。该层注册了大量的功能构件, 可分为三大类: (1) Map GIS组件库提供的强大的通用功能构件 (例如:数学计算、字符串操作等) 和GIS基础功能构件 (例如:缓冲区分析、路径分析、叠加分析等) ; (2) 专业人员遵照统一接口自主开发的业务功能插件; (3) 应用人员针对具体业务对现有功能构件进行可视化配置组合而成的业务构件。在实际应用中, 随着项目领域的扩展, 该层的功能仓库是不断被丰富的。
本层又分为两个子层:数据管理子层和分析处理子层。数据管理子层在通用数据模型和专业数据模型的基础上向上提供各种基础数据和专业数据的管理功能和访问接口, 实现一体化的管理和访问存放于各分布的数据库、工作站、主机上的数据资源。分析处理子层维护和管理各种异构的分析处理工具, 可向上层提供包括GIS空间分析 (叠加分析、缓冲区分析、路径分析等) 、地震解释、地质建模、油藏描述、勘探决策等相关功能。
(3) 搭建层:搭建层为勘探开发应用系统构建提供服务封装和运行平台, 包括系统运行平台和系统搭建平台。系统运行平台为应用层的具体应用系统提供运行框架环境。系统搭建平台是应用系统的设计器和工具箱, 提供对流程、表单、应用程序界面、数据等完整的搭建方案。
(4) 应用层:应用层包含各类勘探开发应用系统。在组合使用下层提供的服务时, 这些应用系统的具体形态是多样的, 既可以是浏览器/服务器 (B/S) 模式, 也可以是客户机/服务器 (C/S) 模式, 还可以是移动设备/服务器 (M/S) 模式。
4 结语
油气勘探开发信息化是数字油田框架蓝图中的重要内容。油气勘探开发信息系统是多级分布式一体化系统, 集成与共享是油气勘探信息管理与应用的必然趋势, SOA是共享、集成和分布的解决之道。而新一代的MapGIS数据中心集成开发平台是基于SOA架构与FOD开发模式的地理信息系统基础平台, 是搭建面向服务的、分布式、松散耦合的、全局化、一体化和标准化的通用油气勘探开发信息平台的不错的选择。基于MapGIS数据中心搭建油气勘探开发信息集成共享平台, 能使油田各管理单位和专业下属单位之间达成数据共享和功能集成, 各单位可以在平台上针对性地开发业务插件和搭建应用业务系统, 充分利用机房、网络、安全、基础软件等基础设施, 避免重复建设。该平台多层次、多元化的信息服务, 为油气勘探开发的各项业务提供有力支撑, 是数字油田的重要基础设施之一。
共享GIS平台 篇2
[摘要]近年来，GIS已经渗透到很多行业中，并取得骄人的业绩。“GIS线路优化设计”这一研究课题就是专门针对此方面开展的研究工作。它的应用主要是GIS结合线路设计、测量的一次改革。本文对GIS线路优化设计平台作了相关介绍。
【关键词】GIS：RS：GPS;航空摄影测量;数字高程模型;数据矢量化
O引言
CIS(Ceography Information System，地理信息系统)，是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。
近年来，随着GIS的发展，它已经渗透到很多行业中，并取得骄人业绩。我院也逐渐开始重视GIS技术的开发与研究。今年的技术课题“CIS线路优化设计”就是专门针对此方面的开展的研究工作。它的应用主要CIS结合线路设计、测量的一次改革。本文对CIS线路优化平台的初步设想进行论述。
1总体策划
1.1 GIS线路优化设计平台基本功能
GIS线路优化设计平台的基本功能主要是针对线路选线、定线来设计的。
1.1.1基础数据库的建立
资料的获得：设计选线初期，通常要搜集一些地图资料，主要从国家或当地测绘部门获得。初期这些资料的情况直接影响到后期选线的效率，建议选取较新的资料。
数据库的建立：这一过程主要是进行图纸的扫描矢量化、拼接、坐标校正、剪切等工作。最终导入GIS平台，实现浏览、缩放、旋转等基本功能。
需要注意的是初期资料的年代新旧问题，通常比较年代较老的地形图资料不能真实反应线路的实际情况，需要实际踏勘，但资料成本较低。如果能够获得较新的遥感航测资料，那我们就可以减少现场踏勘工作，但成本较高。另外，可以从Google Earth上获取一些资料。
1.1.2自动选线功能
自动选线功能是此平台的最主要的部分。此功能的开发需要线路设计、测量、专业编程3个专业的人员共同协助完成。自动选线功能主要是根据设计人员在图上选取的两个点，可以自动绘出线路的走向。由于前期资料的新旧，可能初次绘出的线路不符合设计的要求，例如：有可能出现线路穿居民区、或是线路穿过一些重点保护区等现象。因此，我们还会设计相关的辅助功能，可以通过人工修改，将线路上主要的地物展绘到电子地图上，然后再重新绘出线路走向。这个过程需要反复进行，直到符合设计人员要求。
1.1.3线路选线的细化、优化功能
经过上面的自动选线，基本的线路的走向可以确立，但是在好多细节还不能满足设计要求，例如线路出现小于900转角，线路的穿越角度不能保证垂直等等。所以考虑这方面的需要，我们会设计出细化、优化的功能。通过菜单功能，来实现线路的局部改变，直至符合规范。下面用一个例子来说明线路优化话的效果。例如，某公路穿越，初次选线后走向如下(图1)：公路穿线路走向
图1线路优化前
图1自动选线后穿越公路的位置不合适，经过优化后，图2已经满足要求。这只是一个小例子，线路需要优化的地方还很多，这些都需要设计人员提出宝贵意见。
1.1.4三维浏览功能
根据选好的线路，可以利用三维浏览的工具，来给大家展示沿线路的走势。但是浏览效果的好坏，一定程度上取决于前期资料的完备情况。利用较好的数字高程模型(DEM)与正射影像图叠加，能够很好的满足三维浏览的要求。如果DEM或是影像图不完备，那么会使浏览的效果打折扣。
1.2 GIS线路优化设计平台基本流程
图3流程图
2方案实施
2.1课曩硬件与相关专业人才需求情况
此课题需要大量的硬件与软件。软件重要包括：SuperMap的桌面化软件与组件化工具、AutoCAD软件，vc++与VB编程软件等。硬件主要包括：台式机、打印机、扫描仪等人才需要包括：GIS专业人员、线路设计人员、测绘专业人员、编程人员。
2.2方案实施计期方案实施分以下几个部分：
1)方案前期准备阶段：人才、设备的引进。时间计划的制定：
2)方案的启动阶段：制定课题的主要功能，与预计完成后的效果;
3)课题开发阶段：各专业人员共同协助，攻克难题。开发出基本功能;
4)试运行与调试阶段：通过一些数据，进一步调试课题的功能，以满足设计需要;
5)后期管理阶段：基本已实现课题的功能，需要进一步在实践中找出不足之处，并对之调试。最终封装课题主程序，基本完成开发工作。
3结论
CIS技术已经活跃在众多行业，技术改革迫在眉睫，项目在实施的各个阶段会遇到各种难题，在各专业人员的精诚合作下，将攻克各个难题。
参考文献
共享GIS平台 篇3
种种实际问题的存在, 要求加快数字房产共享平台的建设。城市“数字房产”GIS共享服务平台最大的特点是对房产管理行业自身资源的整合以及信息服务。它不仅能够管理属性数据, 还具有对空间数据的强大管理功能。能够有效地对房产行业的属性数据和空间数据同时进行管理, 将分散于房产行业各部门的数据进行有机的整合。传统孤立的房产管理信息系统虽然也能够在房产行业数据管理中发挥一定的作用, 但是由于数据共享和互操作能力差, 而无法发挥出应有的作用。通过“数字房产”GIS共享服务平台整合, 有助于将原来分散于各部门的异构系统互联起来, 使它们之间可以通过平台来进行数据交换、信息共享, 使各子系统既相互独立, 又相互依存, 从而解决系统交互能力差、数据标准不一致、图数不能互访等问题, 充分发挥网络功能。
提高行业管理水平和服务质量。“数字房产”GIS共享服务平台的建立可以实现房产管理业务一体化, 提高房产行业管理水平。基于共享平台将产权产籍、交易、抵押、租赁、测绘、档案、拆迁、物业管理、各项基金管理等房产管理的主要业务可以轻松地集成起来, 在相同的办公环境里, 信息和数据相互流传, 优化办事流程, 缩短办公周期。除此以外, 通过共享平台将实现房产局及其下属的产权处、市场处、测绘中心、档案馆、拆迁办、物业办、各分局、房管所的综合业务一体化。通过内部局域网和外部办公网, 将房产局及其下属单位真正融合为一体, 使整个房产局工作均能做到数字化、信息化、一体化, 从而大大改善房产局的办公手段, 同时为城市数字化建设工程奠定坚实的基础。共享平台实现房产管理业务一体化的同时, 也实现房产数据管理的一体化, 通过数据一体化管理, 将MIS、CAD、GIS的各种数据统一到同一个数据库平台, 增强数据的一致性和互用性。共享平台除能实现房产局内部一体化办公管理外, 还可以利用已有的共享数据成果, 把一部分可以公开的数据通过互联网以更便捷的形式向政府各个部门以及社会公众提供。
占领信息制高点, 拓展新的经济增长点。“数字房产”GIS共享服务平台不但是信息传播的枢纽, 而且也是信息加工的中心。它将对来自各应用子平台的信息进行加工、整理, 融合出新的更加有用的信息。通过建立“数字房产”GIS共享服务平台, 必然会使房产管理部门走在信息化道路的前列, 获得更多的扩大增值业务的机会, 房产服务产业也会借此而获得更大的发展。
GIS共享服务平台是沈阳市“数字房产”的重要组成部分, 它一方面提供了基本的房产空间背景数据和房产业务范围内的空间坐标信息;另一方面GIS共享服务平台要求房产管理的所有空间数据都统一存放、统一管理。
在“数字房产”中建立GIS共享服务平台, 将GIS引入房产管理是对传统房产管理方式的一个突破, 它标志着房产管理走向更加成熟、更加规范。房屋坐落信息对于房屋确权有重要的作用, 在传统的房产管理中, 房屋坐落一般以城市的街区名来定义, 而街区名又具有模糊、易变、不精确的特点, 难以从根本上杜绝重复发证等现象的发生。引入GIS, 将办证的房屋与房产地形图紧密关联, 通过地形图的精确坐标来定义房产坐落, 便能实现真正意义上的图管证, 保证房产办证的准确、顺利进行。另一方面, 通过房产GIS, 可以进行任意地理范围内房产的各类统计分析, 如房产的容积率分析、房屋密度分析、房屋拆迁、按产别进行的分类统计等, 方便、快捷地掌握城市房屋状况。
供应商信息共享平台 篇4
在当今企业采购行为发生了巨大的变革。与采购管理有关的各种概念、技术纷纷涌现，诸如供应链管理、采购外包、竞价、反拍卖技术、电子采购、网上采购等等，不一而足。采购从传统的后勤支持角色逐步脱胎换骨，走到了令人注目的前台，较之从前地位有了极大的提升。在许多领域，采购节省的成本几近与销售创造的利润同日而语，成为为企业赢利的第二驾马车。企业最明智的选择就是快速应用新技术，充分发掘市场供应商资源，以贴近真实市场行情的价格及时采购、保证供应；通过对成本（价格、费用）、质量、库存、资金占用等的控制，实现低成本运营，在采购环节创造企业价值，形成企业的采购竞争优势。
企业可以将ERP系统生产的原材料库存信息制作成电子信息通过信息共享平台输送给供应商。信息共享平台应该具备的基本功能模块如下：
1．权限管理模块：用户可根据内部不同的岗位设置不同的操作权限（采购员、采购经理、公司领导等），实现采购业务分权管理。
2．信息管理：通过统一的平台管理整合供应商的基本信息，产品信息，实现全平台的供应商资源共享；对于独立的采购企业，所有的采购订单、采购结果均可同步共享，且可实现过程实时监控。
3．在线交易：包括基于供应商产品目录的订单交易，基于洽谈方式的招标、询价。
（1）目录采购模块（即非洽谈式采购）
供应商通过自助式目录管理，将自己的产品及价格（可提前协议）上传到电子采购平台；采购方通过目录自导搜索技术，搜索到一个统一的目录，从而快速查找和对比产品或服务，认可供应商价格后直接创建目录订单，供应商接到订单送货。如果对产品价格不满意，可转至洽谈，进行招标采购。（2）招标采购模块
此模块即可进行简单产品的招标，也可进行复杂项目的招标。采购方根据不同采购需求，创建不同招标业务，进行多种招标业务组合。录入技术及商务要素、设置招标需求说明，通过电子采购平台提交给供应商，供应商直接登陆平台回应报价。系统自行监控投标活动，并分析统计投标优先次序，报价结束后，通过采购方决标选择中标供应商。（3）通过询价采购
询价流程基本和招标一样，招标更正规。
4．智能报表分析：自动实现按照不同物资种类、不同供应商、不同交易时间、不同交易方式的采购数据的汇总，节省额的分析。使企业在整个平台交易中跟踪主要的采购活动，企业可以得到最新的目录采购和招标采购活动的全面视角，包括整个业务流程的追溯，从而帮助企业制定出更为合理的商业决策
通过采购信息共享平台，企业形成了高效的采购管理模式。
首先，采购信息发布迅捷、公开、通畅，能够有效扩大竞价范围，确保采购物品质量合格，价位适中。
第二，透明化采购过程，对采购过程中的关键环节全部实现标准化和电子化，有效提高采购效率，缩短采购周期。
共享GIS平台 篇5
1 GIS技术概论
随着用电负荷的不断增加, 电网管理涉及到更多的网络数据、电线接线以及电力设备等, 因此增大了电力企业的管理难度。
为了给用户提供更加优质、经济、安全、稳定的电力服务, 当前的电力管理已经无法满足这一要求。因此需要向电力信息管理转变, 而在电力信息化建设中涉及到的配电设备等空间位置有关的数据需要基于GIS技术来实现电力信息管理[1]。
采用GIS技术可以改变原来信息系统中反映出来的信息不完整、信息不统一等缺陷。采用GIS技术实现客户管理、电力规划、工作流程以及设备管理等功能是当前电力系统研究的重要内容。目前GIS技术应用比较广泛, 根据应用范围不同, 其主要分为:Web GIS系统、移动抢修GIS系统、配电GIS系统、输变电GIS系统以及客户服务GIS系统[2]。
2 系统需求分析
根据研究研究资料以及调查表明, 电力信息共享与管理系统的建立, 不仅能够有效地保存与管理电力资料, 而且也提高了电力生产效率以及管理者的决策效率。因此, 该系统的功能需求主要有:C/S系统功能———地图工具、数据维护、地图生成、污区编辑、数据查询;R/S系统功能———系统管理、地图工具、数据查询、报表统计。
除此之外, 系统数据作为电力信息系统的基础, 其结构复杂, 主要包含线路、编配电站、污染源等电力数据以及居民地等基础的地理数据。
3 电力信息共享与管理系统的设计和实现
3.1 系统整体结构
系统结构的设计质量直接影响系统安全性能以及使用效率。根据研究资料表明, 当前使用的系统架构主要有基于B/S模式的三层架构和基于C/S模式的二层架构。这两种结构各有各的优势与弊端, 本文结合其各自的优点, 设计两者混合的模型架构。如图1所示[3]。
3.2 系统开发和运行环境
(1) 硬件配置
服务器采用DELL Pwo Eerdge6850;客户机采用内存为128M, CPUPII300的机器[4]。
(2) 开发环境
MPa Xrtnele3.0、Microsoft Visual Inter Dev6.0、ASP、Dreamwevaer、Miocrsoft Internet Information Sveresr5.0、SQLSverer2000。
(3) 运行环境
服务端运行版本
Windows2010 Server、Miocrsoft Internet Information Sveresr5.0、SQL Sverer2000、Ma PXrtmee3.0;客户端为Miocrsoft Internet Explore最新版本[5]。
3.3 B/S系统的功能设计与实现
B/S系统主要负责系统管理、空间分析、数据查询、数据维护、以及报表统计五大功能。
(1) 地图工具
地图工具以工具条的形式在网页的左边列出。系统页面提供缩小、放大、漫游、测距、图层控制、鹰眼、点选、矩形选择、全图显示、多边形选择以及圆形选择工具。
(2) 用户管理
分为系统总管理员、分级管理员、用户三个等级, 各等级实现了不同的管理功能。
(3) 信息发布
系统管理员通过登录系统, 在信息发布模块实现电力企业的各种公告、通知等信息。
(4) 数据查询
把数据查询模块分成条件查询和图形要素查询两大类, 包含的内容主要有:变电站查询、杆塔查询、高压线路查询、污源查询等。
(5) 空间分析
本系统可提供污区分析功能。污区分析通过对不同的区域和不同等级的污区分布的对比分析, 可以了解各地区的污染情况, 从而为电网防污措施的提出提供更加科学的参考依据。
(6) 统计报表
统计报表模块能够对电力要素进行各种统计, 为管理层决策提供更加直观的参考依据。
(7) 数据维护
该模块功能主要包含数据上传与数据管理。通过点击管理菜单, 可以直接实现这两种功能。
3.4 C/S系统的设计与实现
(1) 常用工具
主要提供全图显示工具、图元选择工具、标尺工具、地图漫游工具、图层控制工具以及缩放工具。
(2) 数据维护
需要修改变配电站参数时, 只要点击菜单数据中的“维护-电站-修改”就可以实现修改功能, 需要增加变配电站时, 点击“维护-电站-新增”, 可以实现这一请求, 其他需求在这一系统界面中同样可以实现。
(3) 数据导入
该系统中这一模块功能主要包括:杆塔的导入、输电线路导入、电站的导入、污染源数据导入等。
(4) 地图的生成
通过数据库可以实现杆塔图生成、电站图生成、线路图生成、污源图生成等。
(5) 数据查询
可以通过对象选择实现数图查询和图数查询。
3.5 数据库设计
(1) 物理设计
根据应用处理的不同要求, 选定DBMS环境, 把静态设计获得的数据库模式加以物理实现, 也就是实现数据存储与存取功能[6]。
(2) 结构特性设计
根据已经给定的功能环境, 设计数据库模式以及数据模型, 从而实现数据库功能[7]。
(3) 行为特性设计
主要包含报表处理、事务处理以及数据库查询等应用程序。本系统通过概念模型实现了数据库这一特性。
在本部分的数据库设计中, 对各种需求进行了分析, 然后对数据库的概念模型以及逻辑结构进行了设计。通过混合策略发、自顶向下法等方法实现了概念模型、结构模型、物理特性的设计[8]。
4 结束语
本文针对电力管理中存在的问题, 提出了新的解决思路, 并且在对电力信息共享与管理系统需求分析的基础上, 进行了该系统的设计与实现。在当前这个电力需求量不断增长的环境中, 实现电力系统的信息共享与管理是十分必要的。并且随着电力系统智能化与自动化程度地提高, 该系统的应用价值也将变得越来越突出。当然, 由于知识水平有限, 当前的研究存在很多不足的地方, 需要进行进一步的研究和实现, 期望为我国电力企业的发展创造一个更好的环境。
参考文献
[1]孔峥嵘.基于GIS的供电局信息整合管理信息系统的开发与实现[D].华北电力大学 (北京) , 2010, 08 (21) :33~34.
[2]张运.基于GIS的电力信息共享与管理系统的研究与实现[D].中国科学院研究生院 (广州地球化学研究所) , 2010, 07 (25) :113~114.
[3]王晓辉.基于SOA的电力GIS平台及关键技术研究[D].华北电力大学, 2012, 07 (25) :44~45.
[4]徐国栋.基于GIS的电力客户管理信息系统设计与实现[D].吉林大学, 2014, 08 (21) :77~79.
[5]张宇.基于GIS的电力电缆管网系统实现与关键技术研究[D].重庆大学, 2013, 07 (21) :144~145.
[6]王堃.基于三维GIS的电力配网系统的构建及实现[D].安徽理工大学, 2013, 06 (30) :88~89.
[7]夏枫.重庆市电力公司信息资源共享管理系统的研究与实现[D].重庆大学, 2010, 07 (09) :121.
基于开发GIS的软件平台 篇6
地理信息系统 (Geographic Information System简称GIS) 是用于回答具有物质属性和空间坐标且与时间相关联问题的艺术、科学、工程和技术的统称, 是以计算机为工具, 用来创建和描述地理实体和地理现象及其时空特征和时空关联特性的数字表达方法。GIS是集计算机科学、地理科学、测绘科学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。它作为对地域空间分布相关的地理数据及其属性数据进行采集、存储、管理、分析的软件系统和开发工具, 是一个图形与数据完美结合的系统, 它不仅能将所需要的数据更形象、更直观地与图形紧密联系起来, 而且能把结果以图形的方式显示出来, 这给管理决策人员更科学、更直观、更准确、更及时地制定计划、处理问题提供了依据。
目前GIS已经快速的应用到各个领域, 发展速度非常快, 好多高校相应也开设了相关专业, 然而GIS的开发平台众多, 开发平台也各有优势, 在进行GIS开发过程中, 选择一个好的平台无疑是尤为重要的。下面就对目前GIS开发平台做以分类阐述。
2、GIS开发平台阐述
2.1 国外商业平台
国外商业平台主要有:Mapxtreme, ArcIMS, Geomedia Webmap。
MapXtreme是MapInfo公司推出的基于因特网/内联网的地图服务器。通过对GIS软件MapInfo和MapX的功能集成, 信息管理员只需要在Web服务器上安装MapXtreme, 并对其进行编程和管理, 用户通过Web浏览器访问MapXtreme获取所提供的GIS功能。MapXtreme采用的是服务器端解决方案。MapXtreme系统主要由三个层次组成。顶层是因特网技术, 保证了系统的标准性、开放性和先进性;底层是图形平台MapInfo Professional和基于ActiveX技术的MapX控件技术;中间的是MapXtreme, 作为服务器端的新一代地图应用服务运行模式, 采用内置开发工具、进程调度器、分布应用模式等新技术。MapXtreme基本不改变服务器端原有的GIS系统函数, 几乎所有的操作分析。其特点, 所有的地图数据和应用程序都放在Server端, 客户端只是提出请求, 所有的响应都在Server端完成。只需在Server端进行系统维护即可, 客户端无须任何维护, 大大降低了系统维护的工作量。
ArcIMS是一个基于Internet的GIS应用系统开发软件, 它提供了多方位的Web GIS解决策略, 应用了JavaApplet, Java Servlet, XML等技术, 总体结构比较符合Web GIS模型, 在功能和效率上也优于其他同类产品 (尤其是在数据传输和浏览器端地图操作等方面) , ArcIMS总体上由4部分组成, 分别是客户端表示层、业务逻辑层、数据管理层和ArcIMS网站管理工具。ArcIMS是运行在Java2TM环境下的Internet应用程序。其特点, 可以在服务器和浏览器或其他客户间建立"数据流"。这一功能使得用户可以将本地数据与Internet上的数据结合起来, 从而为用户和数据发布者提供了一个更广阔的空间。
GeoMedia WebMap融入了崭新的OpenGIS思想, 采用分布式结构, 以HTML为应用层协议标准, 以通用的浏览器为客户端软件, 通过Microsoft Active Server Pages (微软开发的服务器端脚本环境) , 客户端浏览器向服务器提出申请, 所有程序都将在服务器端执行。当程序执行完毕后, 服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器。其特点。直接访问多源数据;数据的标准化;动态发布ActiveCGM矢量图形, 实时发布、实时更新;客户端可进行空间分析;易于开发;维护简单、客户端操作简便。
Google Earth是进年来网络空间信息服务领域热门软件之一, 该软件提供应用开发接口API, 可以使得用户开发自己的应用系统。Google Maps API是Google自己推出编程API, 可以让全世界对Google Maps有兴趣的程序设计师自行开发基于Google Maps的服务, 建立自己的地图网站。
2.2 国内商业平台
SuperMap GIS是北京超图地理信息技术有限公司开发的具有完全自主知识产权的大型地理信息系统软件平台。平台应用对象:SuperMap GIS系列软件主要面向部门级以及企业级的大型GIS应用。技术特点:该系列平台在其技术内核即数据模型上, 多源数据集成, 海量空间数据管理, 地图编辑, 空间分析等方面都具有很强大的能力。该平台的各项功能和AcrInfo系列软件很相似, 但是在系统稳定性方面存在着不足。应用开发上:SuperMap组件对象封装粒度适中, 使用灵活且易于掌握。SuperMap III大型组件式GIS软件开发平台功能强大, 由一系列控件组成, 既可以协同工作, 也可以任意裁减, 具有高度的伸缩性和灵活性。
Mapbar拥有完全自主知识产权、国际领先的地图引擎技术, 开发出了符合电信级标准的"GEOSPATIAL"综合地图服务平台, 具有高度的灵活性, 拓展性和稳定性, 可统一支持网络地图 (WEBGIS) 和2G/3G无线网络地图应用, 专业的Web程序开发者, 更可通过API接口中的地址匹配和Ajax查询组件等与自己的应用数据库巧妙结合, 从而制作出一个动态更新的电子地图。
2.3 国外开源平台
GIS领域的应用级开发, 离不开底层平台的支持, 国外有ESRI、Intergraph、Mapinfo等知名的商业平台提供商, 也有数以百计的开源GIS项目组。由于GIS是一种可视化的信息管理技术, 和图形有着密切的关系, 所以开源GIS项目大多采用C、C++、Java语言编写, 其中又以Java开发的最多。
Deegree是一个德国的开源GIS项目, 它遵循OGC制定的国际规范, 服务器端兼容WMS、WFS、WCS标准。平台可以读写GML文件, ESRI的SHP文件, Mapinfo的MIF文件。空间数据库支持Oracle、MySQL、PostgreSQL/PostGIS, 可以用于开发C/S和B/S结构的GIS/WEBGIS系统。
Openmap是由美国BBN公司资助的开源GIS项目, 它采用JavaBean组件软件结构开发, 用它提供的JavaBean搭建一个C S软件非常简单。服务器端兼容WMS标准, 平台可以读写ESRI的SHP、E00文件, Mapinfo的MIF文件 (仅支持点) , 空间数据库支持My SQL。
2.4 自行开发平台
在GIS开发过程中还有一部分用户自行开发的平台, 这一部分平台在功能和使用范围方面都较弱。
3、GIS平台展望
目前GIS开发应用平台较多, 其中基于WEB的GIS开发平台发展最为迅速 (如J2EE, .NET开发平台) , 就未来GIS将向着数据标准化 (Interoperable GIS) 、数据多维化 (3D&4D GIS) 、系统集成化 (Component GIS) 、系统智能化 (Cyber GIS) 、平台网络化 (Web GIS) 和应用社会化 (数字地球DE) 的方向发展的趋势来, 对开发平台的要求越来越高, 要求GIS开发平台具备这方面的开发功能。
4、小结
GIS应用已经渗透到各行各业, 选择一个好的开发平台对GIS开发者来说尤为重要。本文针对目前GIS开发应用中的软件平台做了分类阐述, 并进行初步分析, 就未来GIS开发平台做了展望。希望通过本文为准备进行GIS开发的人员在开发平台选择方面起到借鉴作用。
摘要：本文针对目前GIS的开发软件平台进行阐述, 对各个平台做了初步分析, 并对未来开发GIS平台做了展望。
关键词：GIS,平台,开发
参考文献
[1].刘仁义, 朱焱。WebGIS技术信息查询系统开发及实现[J]。计算机应用研究, 2001, 18[3]102-104。
[2].常乐。WebGIS应用技术研究:[硕士学位论文][D]。国防科学技术大学, 2001
[3].吴信才.地理信息系统设计与实现[M].北京:电子工业出版社, 2002.
[4].张正兰, 刘耀东, 张明.基于ArcIMS的WebGIS系统开发[J].河海大学学报:[自然科学版]2OO432[1]114
共享GIS平台 篇7
国家电网公司提出了建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化和互动化特征的统一坚强智能电网的目标。信息化是坚强智能电网的实施基础,构建先进的三维、动态、可视化电网管理平台,是智能电网的主要发展方向和技术发展重点之一。
电网三维GIS管理平台提供无缝的图像化接口,具有实时功能,将来自于各渠道的电网信息以动态系统拓扑模型的方式集成在一起,实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用。结合某市电网集成管理平台的设计与实现,对电网三维GIS管理平台的系统框架设计和关键技术进行了研究。
1 三维GIS技术发展及应用现状
三维GIS以立体造型技术给用户展现地理空间现象,能够表达空间对象间的平面关系。对空间对象进行三维空间分析和操作也是三维GIS特有的功能。从三维GIS技术的研发基础来看,当前三维GIS技术的发展主要有以下两大趋势:
(1)应用范围从三维可视化领域向三维地理信息展示发展。
这一点同早期的二维GIS来源于计算机制图管理一样,是从可视化角度出发的,目的是将地理数据变为可见的地理信息。
(2)管理模式从分散数据库向系统集成拓展。
三维GIS存储和管理海量的空间信息和属性信息,基于分散的关系型数据库管理系统(RDBMS),将三维可视化与三维空间对象管理相耦合,形成集成系统。
目前国内外还没有成熟完整的三维GIS系统,与三维GIS相关的系统大多集中在三维可视化方面,如EVS、Vis5D、Voxel、医学可视化以及各种CAD软件等,也有一些三维系统部分实现三维GIS的功能,比较有名的软件有LYNX、IVM、GOCAD、I/EMS、SGM等。
2 系统框架设计
电网三维GIS管理平台框架如图1所示,平台综合运用信息科学、计算机科学、地理学、管理学等多学科方法与技术,利用三维建模工具制作某市城区范围内的地物模型,以及变压器、杆塔、输电线、开关、电容、电机等设备实体,模拟建筑物、街道以及周围环境,通过纹理渲染,在三维虚拟环境下呈现人际交互界面,实现电网设备管理的实时化、运行信息统计与分析的直观化,为电网企业业务部门提供多专业、多层次、多目标的综合服务。
3 系统关键技术
根据区域电网现行机构设置与管理模式,充分考虑电网在管理和业务等方面的特殊要求,系统在三维GIS平台上集成了设备管理、电网巡检、缺陷管理、客户服务、移动抢修等多种功能。系统以加密传输的方式实现数据库以及系统安全访问机制。
电网三维GIS管理平台的构建流程如图2所示。
(1)构建区域内的地物和设备的自定义相对坐标系,并与GPS坐标进行匹配。
(2)制作建筑物及其附属设施、电力设备的3DMAX模型,进行纹理渲染。
(3)构造建设区域及其周边扩展区域地表纹理,包括道路、绿地等。
(4)扩展建设区域,以简单建筑等要素充实场景内容。
(5)通过Skyline系列的Terrabuild、TerraExplorer Pro软件集成场景,进行加载模型以及模拟环境操作。
(6)在Visual Studio环境中结合TerraExplorer View开发三维浏览模块,构建三维GIS环境下的电网集成管理平台。
3.1 外业调绘及纹理采集
系统以实现局部地区三维地理信息数据的虚拟浏览为目标,通过外业调绘和纹理采集实现基础数据的准备。
3.1.1 外业调绘
外业调绘流程首先定义坐标基准与高程,内容根据提供的图纸进行实地调绘。采集建筑物、变压器、杆塔、输电线、开关、电容、电机等实体尺寸。
3.1.2 纹理采集
对建筑物及设备的纹理照片进行采集,表示出建筑物之间的连带关系,以便清晰显示不同建筑物的纹理。考虑到贴图的需要,拍摄角度尽量采取正拍、全景,减小拍摄仰角。拍摄建筑物正面全景,以便把握建筑物整体结构和比例。
3.1.3 底图处理
按照外业测图和调绘成果,在AutoCAD中处理适合建模的基础底图,所有建模内容,均应在该底图中进行表达。
3.2 模型制作与场景集成
系统通过模型制作与场景集成流程,完成虚拟环境的构建。
3.2.1 模型制作
在3DMAX中建立建筑物及电力设备模型,根据系统建设的需要,制作建筑物的简单模型和电力设备的精细模型。通过场景充实,形成整体区域的模型文件。
对所构建的模型进行优化,在维持模型显示效果的前提下,使用尽可能少的点、面和多边形。建模完成后对模型进行简化,不显示的面全部删掉,以减少模型中点和面的数量,提高场景运行速度,一般简单模型的面数不超过20个,精细模型不超过1 000个面。
3.2.2 场景集成
在Skyline的TerraExplorer Pro环境中进行场景集成和模型加载,并对模型的位置、大小、方位进行调整;利用树木等辅助纹理进行场景整饰,最大程度地虚拟区域内真实场景。在区域外使用简单模型和树木纹理充实场景。最后对三维场景进行打包,生成FLY格式的工程文件,方便用户快速浏览。
4 系统实现
系统提供给某供电局内各部门的专业用户使用,各级用户可由电网三维GIS管理平台直观地浏览设备的分布和实时运行状态,查看各种专题地图,掌握全局电网的宏观状况。
在4D技术(数字正射影像图DOM、数字地面高程模型DEM、数字栅格地图DRG、数字线划地图DLG)的支持下,将区域信息以三维GIS形式直观表现出来,便于管理人员直观决策。系统在三维GIS平台上,具有GIS数据显示与分析、管理决策支持等基本功能,包括设备管理、图形数据管理、巡检与缺陷管理、图档与报表管理、客服与故障管理、移动抢修管理等子系统。
电网三维GIS管理平台的设备管理子系统主要包括电网编辑、设施编辑、设备查询、图层加载、线路管理等功能。可对设备运行与检修的技术资料进行归档管理,查询设备运行管理过程中的规程规定、技术指标、线路维护、检修记录等。图形数据管理子系统用三维模型表示建设范围内的地表特征和电力设备。可进行漫游、缩放、旋转及飞行浏览等操作,方便用户多种方式查询输电网的数据资料,包括线路的电压等级、连接方式、起止点、回路数、路径长度、导线型号等设备属性,并可以直观地在三维场景中显示耐张段。图形数据管理子系统如图3所示。
基于3D-GIS平台,巡检与缺陷管理子系统主要包括巡检任务分配与监控、缺陷报告、消缺处理以及缺陷汇总分析功能;图档与报表管理子系统支持对电网实际接线图、电网地理接线图、变电站一次接线图、电网规划图等浏览及绘制功能;客服与故障管理接收来自多渠道的故障报告,判断电网故障位置与设备,向调度员提供故障隔离方案,从而迅速恢复供电;移动抢修管理子系统提供地形与道路快速定位功能,方便用户依据道路名称进行图形快速定位。
5 结语
电网三维GIS管理平台避免了传统信息系统在处理图形和数据时的分离,将设备属性与地理信息有机地结合在一起,是地理信息技术在电网管理中的典型应用。系统框架设计是系统实施的基础,外业调绘与纹理采集、模型制作与场景集成是系统实现的关键技术。平台在某市实施以来,运行稳定,有效满足了电网管理工作快速、高效、及时的需求。
三维GIS技术在电网管理中具有形式丰富、形象直观等二维GIS技术不可比拟的优势,但是在复杂建筑物建模、纹理提取、信息获取和卫星遥感图像矢量化等方面,三维GIS技术还需要进一步的研究。
摘要：先进的三维、动态、可视化电网管理平台,是智能电网的主要发展方向和技术发展重点之一。概述了三维GIS技术的发展及应用现状,设计了电网三维GIS管理平台框架,研究了系统建设过程中的外业调绘及纹理采集、模型制作及场景集成等关键技术。系统实施效果表明,电网三维GIS管理平台满足了电网管理需求,有效提高了管理水平。
关键词：三维GIS,电网管理,系统集成
参考文献
[1]陶琼,朱大明.三维GIS的发展趋势与建模分析[J].地矿测绘,2008,24(4):35- 37.
[2]肖乐斌,钟耳顺,刘纪远.三维GIS的基本问题探讨[J].中国图象图形学报,2001, 9(6):843-848.
[3]贾瑞生,姜岩,孙红梅.三维地形建模与可视化研究[J].系统仿真学报, 2006(18):330-332.
[4]承继成,林珲,李琦.数字城市——理论、方法与应用[M].北京:科学出版社,2003.
[5]吴立新,史文中.地理信息系统原理与算法[M].北京:科学出版社,2003.
共享GIS平台 篇8
煤矿事故应急救援是一项庞大的系统工程,救援过程中涉及种类、数量繁多的救援资源和救援单位[2,3]。现有应急预案在实施过程中往往会由于灾区状况、救援设备、救援队伍、救援专家、救援路线等信息不能快速准确发布共享,造成时间延迟、决策困难、信息沟通不畅、协同救援困难,致使救援资源得不到很好的整合利用[2,4,5,6,7,8]。为保障突发事故时救援指挥调度的时效性、联动性、多方协同救援交互性,需要利用信息化的手段对救援资源进行监管,以高效信息流的管理实现对救援资源的高效调度,提高现有救援资源的利用效率。
地理信息系统( GIS) 是一种利用计算机对设计空间地理信息的内容进行存储、分析、处理和显示的技术,通过对空间信息和各类属性信息的管理,实现各类复杂抽象数据的可视化显示,可以辅助应急救援管理和指挥决策[9]。通过立足应急响应流程,在GIS平台上,融合网络、物联网、传感器、GPS移动定位、通信、灾区环境侦测等技术,构建灾区信息、救援指挥决策、救援资源调度管理三者无缝衔接的一体化管理平台,将有助于提高煤矿灾害事故应急救援预案编制的科学性和针对性,可以帮助提高多部门多单位的跨区域协同作战能力,从而有效提高我国矿山应急救援响应速度、指挥决策水平和救援能力。
1 应急管理信息平台体系架构设计
煤矿应急的相关信息来源丰富,存在多元异构的数据标准化问题,需要在现有应急管理体系和标准规范的基础上,考虑系统与不同应急指挥部门各种系统的互相连通与系统拓展性能,采用分层分模块的体系架构设计。为架构“上下贯通、左右衔接、互联互通、资源共享”的协同应急救援体系,将基于GIS的矿山应急救援管理信息平台设计为包括接口驱动层、数据集成层、应用服务层和界面接口层的4层架构,如图1所示。
1. 1 接口驱动层
接口驱动层主要实现对数据库、GIS系统、有线/无线通信,以及不同硬件的驱动控制功能,用于将系统相关的多种信息与设备接入。通过接口驱动层的设计,为不同设备的接入及与其他系统的连接提供灵活的可配置手段。
1. 2 数据集成层
数据集成层主要完成多种与救援相关的异构信息集中管理,通过中心数据库的管理功能,实现对地理信息、调度信息、救援资源信息和灾区信息的集中管理,为应用服务层调用不同的数据提供支撑。
1. 3 应用服务层
应用服务层主要为实现系统的功能,共分为救援资源管理、救援预案管理、辅助救援决策和救援指挥调度4个子系统,功能涵盖日常监管、应急响应、应急处置和应急事故统计上报等。其中救援资源管理子系统主要对救援过程涉及到的人员、装备、队伍、物资、信息等,实现位置、数量、状态、详细信息等的登记、查询、编辑与管理。
1. 4 界面接口层
界面接口层主要实现对用户权限、应用程序接口服务等的控制管理,完成用户与系统的交互。
2 基于 GIS 的矿山应急管理信息平台的主要功能
1) 救援资源及信息登记管理与动态监测。主要实现应急救援队伍、应急机构、应急救援装备物资、应急预案、专家库、井下救灾装备与避险设施、案例和技术资料等多方资源和信息的在线登记管理。同时针对重要装备和物资通过应用物联网技术监视其库存或状态,实现重要信息在系统内的实时更新显示,解决应急救援时系统内重要信息时效性的问题。
2) 应急值守。主要完成事故发生前的应急值守、事故发生后的应急响应及救援结束后的登记管理。根据应急预案的响应流程,实现预警信息、突发事件、行政事务等快速分类处置和报送,提高应急响应速度,通过短信、电话、网络等通信平台辅助动态应急救援方案的指挥下达。
3) 基于GIS的灾区信息三维可视化管理。通过日常对矿图三维数字化管理及井下避险设施的登记管理,在事故发生后,可以通过不同图层实现对井下避难硐室、救生舱、过渡站、压风自救系统、通风设备、环境监测设备、煤矿通信联络系统等设备的状况参数、相关数据与井下地理信息结合,在GIS平台基础上实现井下不同救灾避险设施的三维可视化显示与管理,可以为制订不同的救援方案提供依据。
4) 基于GIS的多方救援协同标绘与定位。通过将GIS空间数据库与属性数据库结合,给出GIS地图上各种救援资源的分布式显示,采用客户机 /服务器模式,实现多方救援信息实时在线协同标绘,进而实现救援信息的实时集中发布共享。同时利用地面GPS /北斗导航、井下wifi定位等技术,实现对救援人员和救援资源信息的实时定位显示。在此基础上完成对资源调度和行动部署的多方全程跟踪与定位指挥。
5) GIS数字地图上的煤矿事故救援预案数字化及多方在线推演。通过将系统的建设按照分级分模块的方式构建完成,在不同预案给出后,可以在系统内通过调用不同底层模块实现救援预案指挥调度的数字化和信息化。借助于GIS、计算机等技术,采用多方救援人员在线方式对应急预案制订的救援过程进行模拟推演,检验预案的合理性和有效性,在有效控制演练成本情况下对预案进行修改完善,提高应急救援人员的熟练程度和技术水平,提高各级预案之间的协调性,以保证在突发事件发生时能够迅速、有效地采取对应措施,最终提高整体应急反应能力。
6) 基于GIS的救援辅助决策。根据矿山事故情况及周边信息、应急处置力量和资源的空间分布等信息,利用GIS网络分析、空间分析等功能,生成综合预测分析结果,制订应急救援的处置方案,基于电子地图标绘应急资源位置、生成救援物资的分布、救援人员的行进路线等方案,形成基于电子地图的实战化作战指南。同时,可根据现场救援指挥专家组意见不断完善调优方案,形成最终可实施的救援方案,并通过系统实时下达救援指挥调度指令。
3 平台的实现
3. 1 地理信息系统的开发
GIS的开发主要有3种方式,即独立开发、单纯二次开发和集成二次开发。独立开发指利用通用的软件开发平台和数据库系统,独立设计完成空间数据存储处理及可视化等功能模块,开发完全独立于GIS平台软件。单纯二次开发指选用一定GIS平台,借助平台内嵌的脚本语言调用相关接口进行功能二次开发,如利用Arcview提供的Avenue语言,Map Info Professional提供的Map Basic语言。集成二次开发指利用专业的GIS工具软件开发包实现GIS的基本功能,如Arc Engine、Map Info等,同时采用通用软件开发平台如Delphi、Visual C + +/C #、VisualBasic、Java Script等集成GIS二次开发包中的功能。
比较而言,独立开发方式难度过大,程序鲁棒性难有保障。单纯二次开发受GIS平台功能制约,可移植性较差,难以跟应急救援管理信息系统中的其他模块形成很好的对接。所以,本系统GIS部分的开发采用集成二次开发方式。
3. 2 数据库实现技术
信息管理系统涉及大量的空间数据和属性数据,单纯以文件系统方式管理空间数据,会出现数据维护访问困难、并发共享冲突等问题,需要采用数据库管理结构化数据。目前基于GIS的信息管理系统的数据库实现主要有两种方式: 面向对象数据库方式和对象关系型数据库方式。前者将对象的空间数据、属性数据、操作方法等统一封装,由数据库管理,是一种非常适合空间数据管理的方式,但目前该技术尚不成熟。本系统的开发采用Oracle、SQL Server等关系数据库,通过调用Arc SDE等数据库引擎,构建对象—关系型的空间网络数据库,实现对空间数据和属性数据的存储与调用,完成对多源、多尺度数据的集成、一体化管理和有效访问。
系统开发完成后的主要软件界面如图2所示。
4 结语
1) 基于GIS的矿山应急管理信息平台可根据不同应急预案及响应过程,将应急预案数字化,在事故发生时可以迅速厘清各方协同救援职责,避免了传统文本式救援预案的延迟性,可提高救援的时效性。
共享GIS平台 篇9
1 系统建设
1.1 建设背景
海洋石油行业属于高风险行业, 大量船舶为海油生产服务, 事故风险率高、损失大, 随着中海油业务量急剧增多, 船舶管理工作难度也随之加大, 在管理过程中出现了一系列的管理困难。无法掌控船舶航行的动态位置信息;无法掌握事故点周围船舶分布状况;无法对船舶拖航作业进行实时跟踪;无法了解船舶所处位置的海洋环境, 如气象信息、台风预报信息。地理信息系统, 它以地理空间数据库为基础, 在软硬件的支持下, 对空间相关数据进行采集、管理、分析和显示。其基石是各类海量信息, 既包括空间地理信息, 又包括大量与空间密不可分的气象属性信息。该系统的优势在于可以海量管理和查询气象信息, 可以对这些数据进行分析, 并与数值模型计算相结合, 直观编写分析结果。
1.2 建设目标
采用先进的计算机网络技术、信息处理技术、地理信息技术等, 实现湛江分公司所辖作业区域内的气象信息实时监控、生产信息集成、作业监控和安全应急辅助等功能。1) 以地理信息技术和AIS (船舶自动识别系统) 结合为核心, 对海域周围船舶进行全面的船舶监控管理, 防碰撞;2) 电子海图中显示海管及海缆路径, 设置保护预警;3) 电子海图上显示台风警戒线, 用户可编辑;4) 海上气象信息变化的实时监控;5) 系统信息可通过网络实现远程共享;6) 软件预留数据接口, 接收其他系统数据;7) 通过大屏幕显示器显示各信息数据。
2 系统设计
2.1 系统架构
海上平台GIS集成与应用系统建设包括AIS基站建设和地理信息应用软件开发两部分。AIS基站的建设:在指定位置安装AIS基站, 用于接收周围船舶实时定位信息, 并通过公司已有的网络传输链路, 将AIS信息传送至基地。地理信息应用系统应用系统软件开发:地理信息应用系统应用系统软件采用CS结构设计, 主要软件组成如下:1) 信息动态监控软件;2) 船舶信息维护管理软件;3) 应用支撑平台软件。
地理信息应用系统软件主要实现AIS基站所辖范围内船舶的动态监控以及与其他应用系统的集成 (南海西部海域气象信息数据的地理信息应用展示和各平台生产数据的地理信息应用展示) 。
1) 系统总体构架。根据本系统建设的要求, 系统建设为AIS基站覆盖区域范围内的船舶动态信息接收、处理, 结果展示在电子海图上, 总体构架共分为5个层面, 如图一所示。
a.网络层。网络层是本系统所依托的、最基本的信息系统的物理支撑平台, 包括移动运行商无线网络、卫星传输链路、局域网和互联网。b.数据资源层。数据资源层包括经过本系统信息资源规划后统一支撑各类应用服务的数据库群。c.应用支撑层。应用支撑层包括支撑AIS监控系统的地理信息应用平台与通信服务平台。d.应用层。应用层主要包括AIS监控系统。e.系统用户。系统用户主要包括系统操作人员及系统管理人员。
2) 系统数据流程。主要数据流程如下:a.气象数据→数据服务中心 (解析、过滤、格式化) →入库存储;b.视频数据→数据服务中心 (解析、过滤、格式化) →入库存储;c.各平台生产数据→数据服务中心 (解析、过滤、格式化) →入库存储;d.AIS数据→数据服务中心 (解析、过滤、格式化) →入库存储;e.数据服务中心圮客户端 (系统认证中心服务实现客户端用户的权限分配和鉴权, 静态数据查询服务和动态数据分发服务将存储在数据库中的各类数据发送至客户端, 由客户端实现人机交互各项功能的显示) 。
3) 系统功能。地理信息展示:可以在地图上进行移动、放大、缩小、测距等操作。地图要素检索与自动定位, 作业场所信息显示, 地图标签标注, 监控目标选择与自动定位, 联动报警。信息服务:a.生产、气象信息服务:油田各装置、海管、海缆等设备的实时监控;海域周围船舶实时监控;海上实时气象信息、姿态信息采集;对提供接口的系统数据实时显示。b.台风预警:直观的展现台风运行轨迹, 自动更新台风路径, 对定点的位置动态设置警戒线。c.防碰撞预警:避免周围船舶与平台之间的碰撞, 在每个海上平台安全距离以内, 对进入该区域的船舶当航速大于X节且正航向靠近平台时, 发生预警, 避免海上平台碰撞安全事故;避免外来船舶与海管之间的碰撞, 在外来船舶试图穿越海管前自动在用户电脑中弹出报警;避免船舶与海管的碰撞安全事故。d.系统信息通过网络实现远程共享。船舶动态信息显示:在指定位置安装AIS基站, 获取AIS基站周边与海油相关的船舶信息。通过分析, 在系统界面上显示这些船舶的动态实时信息, 包括地理位置, 航行轨迹, 航速等。实现面向服务的架构:要求系统采用分布式跨平台的多层多级体系结构, 采用面向服务的设计思想, 实现从各种异构环境和应用系统中获取数据, 并进行组合得到有效的地理信息显示数据, 解决地理信息系统的数据来源和对外提供服务的问题, 解决网络环境中, 数据传输缓慢的难题。
2.2 地理信息应用软件系统
海上平台GIS集成与应用系统建设采用C/S架构, 并在每台机器上安装独立的客户端进行AIS信息和其他生产应用信息进行集中展示。
信息动态监控软件。电子海图管理:
海图操作:1) 软件兼容IHOS57、S52国际标准海图数据格式, 并支持海图更新数据, 并可使用其它符合国际标准的海图进行替换, 并能在新海图上正确显示地理信息;2) 提供海图的缩放及漫游功能, 海图能分层缩放和任意方向移动, 能以任意角度旋转;3) 海图位置显示:随鼠标在海图上任意点移动能显示该点的经纬度及当前海图比例尺;4) 提供海图打印、保存、数据导入功能;5) 多幅海图无缝拼接、平滑漫游。
海图显示控制:1) 海图显示:海图各要素的显示符合S52显示标准;2) 海图背景显示控制:能以白昼、晨昏、夜晚三种背景模式显示;3) 潮汐信息显示:以列表及折线形式显示潮汐信息。
信息标绘:1) 报警区域设置:能设置台风警戒线区域, 报警条件, 并以自定义颜色显示;2) 海图测距:鼠标在海图上任意选择多点, 将这些点累加计算长度或者输入多点经纬度, 将这些点累加计算长度。
船舶定位:1) 兼容GPS、C站和AIS数据输入;2) 和海图同比例显示本船和他船动态船型;3) 实时显示本船航向、航线、航速、航名等航行信息;4) 电子方位线、固定距标圈、海图测距等功能;5) 具备真北向上、船首向上、航线向上显示模式;6) 可光标点击船舶以查询船舶资料和航行信息。
AIS信息显示:1) 动态信息:当前船位 (经纬度) , 船位时间, 航迹向, 航速, 船艏向, 航行状态。2) 静态信息:AIS船名, MMSI号, 呼号, IMO号, 船舶类型, 船长, 船宽, 吃水, 目的港, ETA时间。
2.3 船舶信息维护软件
1) 负责所属辖区内船舶基本信息的编辑、录入、修改和存储管理。2) 提供完整的用户权限管理。根据不同应用服务管理软件上分配的不同级别权限, 用户可以修改本区域的船舶基本档案信息和浏览船舶的基本档案信息。应用支撑平台软件:应用支撑平台主要由信息服务软件和其它系统接口软件组成。信息服务软件:a.船舶动态报文读写处理。将船舶的速度、航向、航线、航名等动态数据写入数据库。b.船舶监管数据、报警数据读写处理。将被监管船舶的相关动态数据按照监管的设置写入船舶监管库表, 将接收到的报警数据写入船舶报警数据库表, 并发送到船舶报警模块。c.数据库访问读写处理。船舶监控系统数据量较大, 所有数据的访问都将以数据池的形式完成。系统接口软件:其它系统接口软件主要实现多个系统之间的数据交换。
2.4 通信服务平台
1) 数据通信。利用现有的链路, 以TCP/IP的通信方式直接从AIS基站的AIS数据输出接口获得符合IEC 61162标准语句的AIS动态信息。a.支持差分基准站等数据串口输入;b.支持监控平台和多客户端网络连接;c.支持客户端通过网络从通信服务平台查询获取船舶资料、船舶动态数据记录;d.支持客户端通过网络从通信服务平台自动下载海图及海图更新, 便于海图的统一管理及维护;e.通信服务平台具有较高的安全性和稳定性, 运行于Windows平台。2) 数据管理。在向相关应用系统实时传输AIS动态信息的同时, 能够将动态信息按照对应数据库记录入库, 可为相关应用系统的功能调用。
2.5 数据工程
数据工程建设主要包括数据采集、数据部署、数据库设计等3个方面。数据采集:数据采集内容主要包括三部分, 即海图数据采集、动态数据采集、以及静态数据采集。数据部署方案:结合用户对地理信息应用系统的需求, 选择合理的部署方式, 包括集中/分散部署方案的制定。数据库设计:根据应用需求, 建设地理信息应用系统共享数据库。
1) 数据采集要求。本工程建设所需数据资源包括海图数据、AIS静态/动态数据, 以及需从外部系统导入的各类数据, 各类数据的采集要求如下表:
2) 数据部署要求。本着集中存储集中管理的方式, 本系统将所有数据资源集中部署在中心机房。
3) 数据库建设要求。本系统将采用先进主流的数据库软件:SQL Se rve r数据库。通过对本系统数据资源的管理对象和数据共享需求分析, 确定本工程将建立以下4个数据库:动态信息数据库, 船舶基本信息数据库、服务对象数据库、生产信息数据库等。
4) 数据标准规范。数据标准化按照已有国际标准、国家标准、行业标准进行, 若无相关标准, 则应制定内部遵循的数据标准, 数据标准应有利于信息共享与扩展。数据库设计依据的主要标准为:电子海图相关数据标准:IHOS-57/S-52。
2.6 AIS基站
1) AIS基站的布局。根据AIS基站布局的基本原则与用户需求进行AIS基站的建设, 用于接收所辖范围内船舶的实时定位信息。2) AIS基站设备。每个AIS基站由1个AIS基站收发一体机、1套天馈系统 (包含1付VHF天线、1个VHF天线避雷器、1付GPS天线、1个GPS天线避雷器和馈线) 和1套连接电缆组成。3) AIS基站的布设位置。AIS基站布局总体思路采用基站前出、天线挂高尽可能高, 实现最大程度的扩大向外的覆盖区域, 拓展AIS船舶监控的监控范围。4) AIS基站硬件设备详述。系统选取的AIS基站设备满足最新的AIS岸台设备标准 (IEC62320-1) 标准的要求, 能够完整解析ITU1371-3和IEC62287-1中所涉及的26类AIS消息。5) 基站性能指标。基站完全满足最新的AIS岸台设备标准 (IEC62320-1) 标准的接收部分的要求, 并集成了网络服务器的功能, 能够完整解析ITU1371-3和IEC62287-1中所涉及的26类AIS消息。具体技术性能参数指标见下表:
3 结束语
海上平台GIS集成与应用系统, 是一种先进的海上油田作业生产辅助管理系统, 也是海上服务信息化和数字化平台发展的一个重要部分, 对该系统设计方案的探讨和逐步论证实现, 是我们作为海上信息服务企业的一个重要课题, 在今后的工作中, 我们还将对此课题进行一步的深入研究论证。
摘要：通过设计一种采用计算机网络技术、信息处理技术、地理信息技术等多种先进技术组成的综合管理系统, 实现特定海上作业区域内的气象信息实时监控、生产信息集成、作业监控和安全应急辅助等功能。