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1、辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 长距离输油管道地理信息系统构建 摘 要 自 20 世纪 90 年代由美国首先提出“数字化管道”的概念以来，许多国家和 地区掀起了对数字管道的研究。随着信息技术的迅猛发展，数字化技术特别是地 理信息系统（GIS）技术开始应用到管道运输行业。 当前管道建设高速发展，输油管网系统变得越来越复杂、庞大，而传统的管 理方式存在很大缺陷，己无法适应输油管道现代化管理的需要。随着 Internet 的普及以及 Web 技术的发展，将 GIS 构筑于 Internet 之上成为 GIS 发展的一个 重要趋势，基于以上背景，本文提出了建立基于 WebGIS 的输油管道地理信
2、息系 统的思想。 （1）对研究输油管道数字化所需的背景知识进行了深入的学习，重点研究 了 WebGIS 的特点及相关技术。 （2）软件平台的选择是本系统设计的重要部分之一。通过分析、对比了几 种主流 WebGIS 产品，选择美国 ESRI 公司的 ArcIMS 作为系统的开发平台。 （3）从 GIS 数据模型与存储分析出发，使用 SQL Server 2000 进行数据库 管理，结合空间数据库引擎 ArcSDE，实现了在单一数据库中管理空间数据和属性 数据。 （4）以“抚顺鲅鱼圈输油管道”为例，根据其特点，进行了系统开发 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 I 平台、总体结构、功能模块、数据
3、库等的详细设计。 最后基于上述的思想和方法，利用 ArcIMS 作为地图服务器，采用 ASP.NET 技术开发出输油管道地理信息系统，从而实现了抚顺鲅鱼圈输油管道的数字 化管理。 关键词关键词：输油管道，数字化，地理信息系统，WebGIS，ArcIMS，数据库 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 II Design of Long Transmission Oil Pipeline on GIS Abstract Since the 1990s the concept of “ digital pipeline“ was first put forward by the United Sta
4、tes, many nations and regions brought about the research of digital pipeline. With the fast development of information technology, especially the geographic information system (GIS) is beginning to use in the pipeline transportation. At present, with the high-speed development of pipeline constructi
5、on, the oil and gas pipeline network system has become more and more complicated and huge. However, the traditional management has very big limitation, it can not satisfy the demand of modern management of the oil and gas pipeline. Along with the popularization of Internet and the fast development o
6、f Web technology, it is an important trend of GIS developing that GIS is based on Internet. Under this background, this paper presents the thought of establishing the oil pipeline geographic information system based on WebGIS. (1)First, a more thorough study to the related background knowledge of oi
7、l pipeline Digitalization system is carried on, WebGIS characteristics and related technique is mainly discussed. (2)Choicing of developing platform is one of the most important problems. After evaluating for many WebGIS tools, overseas software ArcIMS which is one of products of ESRI, Inc. is selec
8、ted as our developing platform. 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 III (3) Setting out from the GIS data model and the saving analysis, we choice the SQL Server 2000 to carry on the database management, combining with the space database engine-ArcSDE, duct the space data into the database management system to manag
9、e the space data and attribute data in a single database. (4)After deep studying the the FuShun-BaYuQuan product pipeline, we carried on a design, the main contents of the design include: developing platform, the total structure, function module and database etc. At last, based on above idea and met
10、hod, this system uses ArcIMS as map server, uses the ASP.NET technology to develop oil pipeline geographic information system, and the FuShun-BaYuQuan product pipeline Digitized management has been realized. Keywords: Oil Pipeline;Digitalization;Geographic Information System;WebGIS; ArcIMS; Database
11、 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 IV 目目 录录 1 1 绪论绪论 1 1 1.1 开展研究的必要性1 1.2 输油管道地理信息系统研究概况2 1.2.1 地理信息系统的发展历史.2 1.2.2 地理信息系统研究领域与发展趋势.5 1.2.3 GIS 在油气管道中的应用9 1.3 论文主要研究内容10 2 2 WebGISWebGIS 的构成的构成1212 2.1 WebGIS 的优势和特征12 2.2 WebGIS 的主要构造模型.14 2.2.1 WebGIS 的 C/S 结构模式14 2.2.2 WebGIS 的 BS 三层结构15 2.3 WebGIS 的实现技术20 2.4
12、WebGIS 的构建方法21 3 3 基于基于 ArcGISArcGIS 构建输油管道地理信息系统构建输油管道地理信息系统2727 3.1 系统的总体框架结构.27 3.1.1 系统总体结构设计.27 3.1.2 系统网络设计29 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 V 3.1.3 系统功能设计29 3.1.4 系统体系结构32 3.1.5 油气管道地理信息系统的数据库设计35 4 4 管道地理信息系统开发实例管道地理信息系统开发实例 4343 4.1 界面实现43 4.2 功能实现.45 4.2.1 地图操作功能45 4.2.2 信息查询与定位.49 4.2.3 管线纵断面分析.53 5
13、5 结论与建议结论与建议 5454 5.1 结论.54 5.2 建议.55 参参 考考 文文 献献 5656 致致 谢谢 5858 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 0 1 绪论 1.1 开展研究的必要性 当今，世界石油工业飞速发展，石油天然气的存储和运输作为石油工业的重 要组成部分，对于石油工业的发展具有举足轻重的重要影响。目前，世界油气长 输管道总长度己超过200104km，天然气管道占70%，原油和成品油管道占30%。 其中，天然气管道长度以每年超过2104km的速度增长。 近年来，随着业务的发展和生产规模的扩大，油气管道管理的复杂性日益提 高。长距离输油管道的特点是点多、线长，且大
14、多数为地下铺设。其地理信息、 图形信息和数字信息并存，传统的人工管理特别是信息更新工作极其困难，种类 繁多、数量巨大的管线信息及相关设施信息全部标注在图纸上，不仅装订存放不 便、而且经过多次阅读折叠以后图纸破损，容易造成数据丢失。由于监控数据与 图纸没有有效的联系手段，造成了图归图、数归数的局面，管道运行状况主要依 靠调度人员凭经验从枯燥的数据中获得，没有真正做到科学性和准确性。紧急情 况下的应变能力差，如管线发生事故或重大险情时需要迅速提供最新的全面、准 确、详尽的管线及相关信息。世界各地的油气储运公司已经不满足于仅仅使用自 动控制系统对油气管道进行监控，而是希望有更加强大而全面的信息系统来
15、支持 油气管道管理各个方面的业务需求。 随着信息技术的迅猛发展，数字化技术逐渐在管道运输领域中得到应用。自 20世纪90年代由美国首先提出“数字化管道”的概念以来，许多国家和地区掀起 了对数字管道的研究。随着信息可视化、互联网以及多媒体技术的不断发展，信 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 1 息处理技术特别是与地理信息系统（GIS）相关的应用开始深入管道运输行业。 由于GIS的空间分析和空间数据库管理功能在处理具有空间特征的信息上有着无 与伦比的优势，成为当前管道运营管理的新方法和推动管道业发展的新动力。随 着GIS技术的迅速发展和GIS应用的广泛普及，管道信息的处理技术发生了革命性 的变
16、化。运用GIS技术，可以动态跟踪管道系统的运动过程，及时获取所需要的 空间信息；可以获得管道模型的空间特性指标，并从中提取出重要的空间概念， 使管道模型更能客观地反映动态空间过程。因此，在油气管道信息管理中引入 GIS技术，是现代油气管道管理发展的必然趋势。油气储运事业的发展需要插上 信息的翅膀，信息的共享、多学科的融合、生产的智能化、跨时空的实时合作研 究等将是未来油气储运生产研究发展的主要方向。 由于 GIS 技术的不断发展以及它本身的特点，采用 GIS 技术来实现输油管道 的空间数据、属性数据、拓扑关系的一体化管理，开发面向网络、实现信息共享 的输油管道地理信息系统已成为构建数字化输油管道的必由之路。 1.2 输油管道地理信息系统研究概况 1.2.1 地理信息系统的发展历史 （1）地理信息系统的概念 随着计算机的出现和发展，以计算机技术为核心的信息处理技术作为当代科 技革命的主要标志之一，己经广泛地渗入到生产和生活的方方面面，影响和决定 着社会经济的发展，成为衡量一个国家科技发展水平的重要标准之一。作为主要 研究地理空间信息的地理信息系统也随着计算机技术迅速的
