本站原创摘 要： 在长期的石油勘探工作中积累了包括地震、 测井以及地质等方面的大量资料,将GIS技术应用于勘探数据的管理中可以有效提高资料的管理水平和使用效率.探讨了以SuperMap体系平台为基础构建勘探信息网络化系统的架构和关键技术.本系统的实施方便了石油勘探部门的日常工作,提高了工作效率.
关 键 词 ： 油气勘探； GIS； SuperMap； 网络化； Ajax； 组件
中图分类号： 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2012）04-70-03
Management scheme of oil and gas exploration based on SuperMap
Fu Jilin1, Sun Zhihua1, Xu Xiaohong2, Shao Yanlin2
（1. ChinaNationalPetroleumCorporationInternational(Niger)Ltd. 2. School of Geosciences, Yangtze University）
Abstract： Through long-time oil exploration, a large amount of materials are accumulated including seiic, logging, and geological data. The application of GIS technology in management of exploration data can effectively improve the management level and efficiency. Based on the SuperMap platform system, the architecture of the exploration information work system, as well as its key issues and key technologies in the practical application, are explored in this paper. The system can help oil exploration departments to process daily work and improve their work efficiency.
Key words： oil-gas exploration； WebGIS； SuperMap； working； Ajax； ponent
0 引言
在长期的石油勘探工作中,油田单位积累了大量的地震、 钻井测井和其他地质方面的资料.这些数据正以指数趋势逐年增加,如何有效管理和利用这些数据,从而提高石油公司的勘探效果和效益,正确制定石油公司的经营策略,已经成为摆在人们面前重要而迫切的任务[1].为此各油田都在几年前启动了勘探开发数据库项目.但是,这些数据库只是建立在传统的关系数据库管理系统上,对于与空间信息密切相关的勘探数据,这种处理方式显然不是最好的.更理想的方案应该是通过地理信息系统平台实现这些资料的有效管理.事实上,在用 GIS 管理地质、地球物理勘探数据方面,国内外已有不少成功的例子.
SuperMap是北京超图软件股份有限公司开发的,它包含组件式GIS开发平台、怎么写作式GIS开发平台、嵌入式GIS开发平台、桌面GIS平台、导航应用开发平台以及相关的空间数据生产、加工和管理工具,产品门类齐全,功能强大,覆盖行业范围广泛,满足各类信息系统建设的要求,并已深入到国内各个GIS行业应用领域[2].
1.体系结构
通过需求分析我们得知,油气勘探信息网络管理系统既要能够进行复杂的交互完成数据处理和维护,又要以简单的界面提供检索和查询功能,这两种需求是相互矛盾的.目前,系统主要有两种架构模式：客户/怎么写作器(C/S)模式和浏览器怎么写作器模式(B/S).C/S结构具有较强的事务处理能力,能够实现复杂的工作流程,但是需要安装客户端程序,分布能力弱,不能进行快速安装和配置.B/S结构在任何时间,任何地点,任何系统下,只要有浏览器和网络就能访问数据,随时随地的进行业务浏览和查询,但是操作基本以鼠标来完成,功能弱, 不能实现传统模式下的特殊功能.因此,将两种模式结合起来不失是一种更合适的选择.在C/S模式下实现面向专业人员的数据处理和数据维护功能,在B/S模式下实现面向更广大普通用户的查询和检索功能.
C/S部分主要有三部分：数据库怎么写作层、业务逻辑层和用户层.数据库怎么写作层管理勘探数据,成果数据按不同的业务逻辑存放于不同的SQL Server数据库中.业务逻辑层是实现GIS功能的主要场所,该层主要包括SuperMap Objects的核心组件和空间数据库引擎SDK+.SuperMap Objects是大型全组件式GIS开发平台,提供了空间数据采集、入库、显示、编辑、查询、分析和制图输出等GIS核心功能.SDK+使大型关系型数据库一体化存储空间数据和属性数据成为可能,并具有海量数据管理能力,支持多用户并发访问.用户层根据用户的需求调用业务逻辑层提供的中间件开发出相应的功能,并和用户交互,完成业务流程.
图1 C/S架构
B/S部分主要有四部分：数据库怎么写作器、GIS怎么写作器、Web怎么写作器和客户端.数据库怎么写作器与C/S模式下配置相同；GIS怎么写作层是实现GIS功能的主要场所,该层主要包括GIS怎么写作器、集群怎么写作等SuperMap IS .NET的核心组件.系统所提供的GIS功能支持浏览器模式下所需的GIS功能；Web怎么写作器是基于Windows NT 操作系统的,它由IIS（因特网信息怎么写作器）来建立,并通过ASP.Net（动态怎么写作器网页）和ActiveX DLL（动态连接库）来处理用户请求.客户端主要通过HTML和JaScript来实现.
图2 B/S架构
本系统的用户需求如下[3]：
⑴ 远程使用：数据保存在怎么写作器上的SQL Server数据库中集中管理,既有图形数据,也有文档数据.用户需要通过局域网或Inter对数据库进行访问,进行数据更新或者数据访问.
⑵ 多用户访问：系统必须具备能够承受多人同时在线的能力.系统应该有相应的机制实现并发访问.
⑶ 实时交互： 这是运程系统必须考虑的一个问题,系统应给用户一个良好的用户使用体验,对系统提出请求后,系统响应应该花费少量的时间,即用户能实时地查询、浏览所需的资料.
根据用户需求,有两点需要考虑：
⑴ 客户端与Web怎么写作器的交互.
用户的请求首先需要在页面提交.那么,首先要创建交互的页面.目前,动态页面创建技术主要有：PHP（超文本预处理程序）,ASP（动态怎么写作器页面）及JSP（Ja怎么写作器网页)三种.
PHP是跨平台的怎么写作器端嵌入式脚本语言,但是与我们选用的Windows平台结合不紧密.ASP是一个WEB怎么写作器端的开发环境,利用它可以产生和执行动态的、互动的、高性能的WEB怎么写作应用程序,并采用脚本语言VBScript（JaScript）作为自己的开发语言.它支持所有的浏览器.JSP 是由Sun公司开发出来的一种动态网页制作技术,在Serverlet和JaBean的支持下,可以完成功能强大的站点程序.考虑到系统是基于Windows平台的,我们最终选择了ASP技术.
⑵ Web怎么写作器与数据库的接口.
目前,访问数据库的技术主要有ODBC（开放数据库连接）、DAO（数据访问对象）、RDO （远程数据访问）和ADO（ActiveX 数据对象）几种.ODBC技术为访问不同的SQL 数据库提供了一个共同的接口.DAO是建立在 Microsoft Jet 数据库引擎之上的连接到Access面向对象的接口,是连接Access数据库最快、最有效的方法.RDO是使用底层数据存取对象（DAO）来实际进入数据库.OLE DB是建立于ODBC 之上,并将此技术扩展为提供更高级数据访问接口的组件结构,与ODBC 相比,它可为广泛的数据存储怎么写作.ADO是建立在OLE DB之上的,不仅能够访问关系型数据库,也能访问非关系型数据库,是上述技术中间最快速的数据库访问中间层,而且与ASP技术有很好的结合.因此,我们在数据库连接上选择ADO数据库访问技术.
2.关键技术
2.1 用组件技术分离勘探数据处理模块
虽然SuperMap Objects为用户提供了强大的功能,但这些功能是远远不够的,比如：在格式支持上,虽然SuperMap提供了对众多软件格式的支持,但是对于勘探数据中的一些格式（CGM,SGY）还是不能支持,我们必须对SuperMap Objects进行功能扩展.为了降低开发的难度和效率,把勘探数据处理的功能独立出来开发不失是一种好的策略.因此,我们用组件封装该功能模块.不同语言编写的程序在封装成模块之后可以重复利用.
目前,主流的组件技术标准主要有两种：微软的COM/ActiveX和Sun 公司的Ja/ JaBeans. COM ( ponent object model,组件对象模型)[4].微软在COM的基础上提供了ActiveX控件、ActiveX DLL和ActiveX EXE组件.就技术支持情况来看,Netscape不支持ActiveX 控件,ActiveX 文档在怎么写作器端的配置太复杂,而ASP 可以直接调用ActiveX DLL.所以我们最终选择ActiveX DLL技术来处理勘探数据.
2.2 用Ajax交互式网页客户端技术
传统 Web应用模型的运行流程为：用户的操作触发提交HTTP请求,Web怎么写作器接到请求后执行相应操作,然后返回一个HTML页面给客户端,这个过程不断重复直到用户退出[5].整个过程任务都排队处理,后一项动作要等待前一步完成之后才会执行.在大流量的勘探数据传输过程中,传统的Web应用模型显得处理不够流畅,严重的延迟带来了非常不理想的用户体验.所以,必须选用能够异步通讯的web应用模型.
图3 模型对比图
Ajax应用模型不同与传统模式的异步应答模式.与传统的Web应用相比,Ajax最大的优点是页面无刷新,在页面内与怎么写作器通信,并且给用户的体验非常好.同时,使用异步方式与怎么写作器通信,不需要打断用户的操作,具有更加迅速的响应能力.再者,可以把以前一些怎么写作器负担的工作转嫁到客户端,利用客户端闲置的能力来处理,减轻了怎么写作器和网络的负担.并且Ajax的原则是“按需取数据”,可以最大程度的减少冗余请求,和响应对怎么写作器造成的负担.其主要原理是通过在客户端与怎么写作端之间引入Ajax引擎（Ajax Engine）,消除Web 的开始-停止-开始-停止这样的交互过程. 它的核心是XmlHttpRequest对象.Ajax就是通过这个对象来向怎么写作器发异步请求,从怎么写作器获得数据,然后用JaScript来操作DOM而更新页面.这种特性决定了它能够胜任频繁交互,即时响应的操作环境[6].两种模式的对比如图3所示.
3.结束语
近年来,信息的飞速发展,促进了石油勘探技术的进步.同时,随着网络技术和GIS技术的发展,石油公司在勘探效果和效益方面得到了明显的提高,也越来越注重在数字油田上的建设.本系统实现了石油勘探数据的处理和信息查询,并已在海外石油部门成功应用,为系统更广泛地推广奠定了坚实的基础.