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江苏油田地理信息系统的设计与实现-5151doc

江苏油田地理信息系统的设计与实现
作者:未知 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2009-2-12

摘要:江苏油田经过几十年发展,积累了大量历史数据。为有效利用、管理这些数据,使之为生产决策服务,该文借助开源软件MapGuide搭建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,加快访问速度,实现油田信息共享、信息可视化查询分析、地图管理等功能,实验表明了该系统的有效性。

    关键词:MapGuide软件;MySQL数据库;开源;地理信息系统

【Abstract】After several decades of development,Jiangsu oilfield has accumulated large amounts of historical data.For effective use of these datafor daily production and decision-making,the Geographic Information System(GIS)for Jiangsu oilfield is developed by using MapGuide.Thissystem contains spatial data,production data and images,while MapGuide connecting the database via FDO technology.In order to reduce useraccess waiting time,the large images are separated into small pieces.This system has lots of functions such as information sharing,data query andanalysis and map management.Practical results show its efficiency.

   【Key words】MapGuide;MySQL;open source;Geographic Information System(GIS)

1概述江苏油田开发所积累的大量历史数据在使用过程中存在如下问题:(1)数据格式不统一。有些数据存代写论文储在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,这就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,导致时效性差,准确度较低。利用GIS技术有助于更好地管理、利用这些数据来为生产、决策服务。它不仅能够很好地管理数据,进行直观的可视化表达,还为管理者提供决策支持。在开发江苏油田地理信息系统时,如果采用一些商业软件,比如:ArcIMS,MapXtreme,MapGIS-IMS,SuperMap,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)之外,在软件选择时,还要考虑GIS平台和数据的兼容性[1],且它们的开放性有限。相比之下,开源软件具有费用低(甚至零花费)、扩展性强等特点,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分布式应用模型,可以有效地分散数据层、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],系统结构如图1所示。浏览器TomcatServletMapGuide ServerJavaBeanJDBC影像文件数据库JspApache客户端网络服务器应用服务器数据层图1系统结构作者简介:崔伦辉(1985-),男,硕士研究生,主研方向:WebGIS,空间数据库;张万昌、徐士进,教授、博士、博士生导师

2.1.1客户端系统客户端为“瘦”客户端,仅需一个浏览器,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,借助API函数实现了空间数据的显示和维护。2.1.2 Web服务器[3]系统的Web层由Jsp和Servlet组成。它们的管理和执行是靠Tomcat和Apache完成的。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。数据库存储空间数据和业务数据,影像文件包括江苏油田区域的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3类:(1)基础数据。包括油井、水井、管线、房屋等信息的空间数据资料;(2)生产数据。包括设备、仪表、站库设施等属性信息;(3)遥感影像数据。其中,第(1)类和第(2)类数据存储在数据库中;第3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,因此避免了将房屋、罐等面状地物按点存储。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、特征和生产需求,将数据库中的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。考虑系统的安全因素,不同人员拥有不同权限,因此,要明确设备、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。2.3系统安全设计安全性是一个系统的必要特征,按照安全保密重要程度由大到小的排列顺序,依次为信息安全、病毒防治、介质安全、数据库安全、系统安全、网络安全、设备安全[4],如图2所示。设备安全网络安全系统安全数据库安全介质安全病毒防治信息安全图2安全体系结构在开发江苏油田地理信息系统的过程中,要考虑的安全因素包括数据库安全和系统安全。(1)数据库安全。采用基于视图的数据访问机制,用户只能使用已授权的功能,可将访问权限控制在记录级,为防止介质崩溃,定期备份数据库数据。(2)系统安全。通过设置NT的域用户管理,在网络内部使用代理网关,设置网络防火墙,限定IP地址访问,安装防病毒系统等方式来提高系统的安全性。

3系统实现系统在设计开发过程中,运用系统工程的理论和方法,对各业务模块进行统一的系统功能分析,各功能模块之间采用统一的对象模型、标准代码体系、约定的处理方式及通用接口,充分利用MapGuide软件所提供的现有功能,并拓展油

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