1、 ArcGIS石油行业优秀的地理信息系统 解决方案 帮助您更快更出色地拓展业务帮助您更快更出色地拓展业务 是是 ESRI 公司一贯的追求公司一贯的追求 2003 年年 10 月月 ArcGIS石油行业优秀的地理信息系统解决方案 ESRI 中国（北京）有限公司 目目 录录 一、ArcGIS 在石油管理中的应用 .1 二、ArcGIS 在石油行业应用的优势 .3 三、ArcGIS 技术特点 .6 四、ArcGIS 软件强大的市场竞争力 .9 五、石油管理地理信息系统配置建议.12 六、国内应用集锦.16 七、国外应用集锦.42 附件：部分石油行业 ArcIMS 公共站点 .51 ArcGIS石油行
2、业优秀的地理信息系统解决方案 ESRI 中国 （北京） 有限公司 - 1 - 一、ArcGIS 在石油管理中的应用 石油行业应用 GIS 技术由来已久。在哪儿钻孔最好 ，跟踪一条管线进行 故障分析， 或者新建一个炼油厂等问题都十分依赖于对地理的理解以做出明智 的商业决策。 ESRI 公司提供的 ArcGIS 技术，能将大油田的海量空间组成要素，比如 油井、管线、涉及的周边环境、设备、 和油井出口、储油罐等集成在一个公用 的数据库里，并利用其强大的空间分析 能力，在一个桌面应用中进行有效的空 间地理分析。 GIS 在石油行业的应用非常广泛， 根据应用类别以及业务范围，GIS 的应 用大致可以归纳
3、成以下几个部分，见右 图所示： 1、石油勘探和生产、石油勘探和生产 在石油工业中， 发现新的石油资源，取得竞争优势， 是成功的关键之一。 ArcGIS 能帮助你评估潜在的石油资 源，及时、准确、直观地定位油气资源的空间分布及其 特征，以正确有效地开展部署勘探开发工作，占领市场 先机。 石油勘探要求分析许多不同类型的数据，诸如：卫 星影像、数字航空相片镶嵌、地震勘探、地表地质研究、 地下和横断面影像、以及井位和现有的基础下部构造信 息。 ArcGIS 能够综合这些信息， 彻底地分析潜在的资源， 以发现新的资源或扩展现有资源。 2、设备管理、设备管理 全球石油自然资源由于处在地表下部结构中，因此
4、管理困难、工作量十分庞大。作为一个大型的、综合石 油公司，必须跟踪从钻井，到管线网络，到炼油厂的每 一个过程，在油田这样一个复杂而地域广阔的环境下， 有效地规划、 操作和维护这些设施显得十分重要和迫切。 通常，一个储藏量的发现乃至它的商业收益很大程 度上依赖于勘探和生产的设备和管道设施。GIS能够集 成传统的基础管理系统如 CAD、属性记录和扫描的文 件，并能赋予它们真实的地理位置和相关属性。并在此基础上为设施管理维护服务。 附属设施附属设施 地面建设地面建设 销售规划销售规划 运输管理运输管理 管 道 管 理管 道 管 理 设备管理设备管理 生产开发生产开发 石油勘探石油勘探 ArcGIS石
5、油行业优秀的地理信息系统解决方案 - 2 - ESRI 中国（北京）有限公司 3、与地理相关的管道工业、与地理相关的管道工业 竞争的加剧和石油工业的结构调整， 要求石油天然气管道 的管理这个石油企业普遍关心的问题得以更好地解决。 这就要 求管道操作员以更加有效可靠的方式来操作。， 能全面准确地 掌握资产信息的地理分布， 以便在发生紧急情况时具备很好的 应变能力。 GIS 技术组织和管理这些管道数据。并利用ArcGIS 独有 的强大网络分析功能，进行石油管道网络分析、追踪分析、迅 速制定关阀门方案等，提高管理能力，增强市场竞争力。 4、GIS 与市场营销规划与市场营销规划 “哪儿是设置加油站的最
6、佳位置？”与许多行业一样， 哪儿设置销售点是最佳的， 以确保 能够有最好的销售潜力。利用 GIS 来分析人口统计和交通等信息来有效地选择和建立销售点， 并通过分析历史客户数据来决定销售点的仓储及发展规划。 ArcGIS石油行业优秀的地理信息系统解决方案 ESRI 中国 （北京） 有限公司 - 3 - 二、ArcGIS 在石油行业应用的优势 一、 海量数据的存储一、 海量数据的存储 企业级信息系统以及社会级信息系统的核心是数据仓库， 用来存储和管理所有的空间和属 性数据。这势必要求所选用的 GIS 软件具备海量数据的存储和管理能力。ArcSDE 对海量数 据的存储和管理以及多用户的并发访问等在国
7、内外众多用户现场都得到了很好的验证和考验。 例如NIMA存储全美的数据量高达5TB （1TB=1000GB） ， 北京市交管局存储了全北京市1:2000 和 1:500 两种比例尺的全要素的地形图，数据量达到 2GB。 二、 长事务处理和版本管理二、 长事务处理和版本管理 通常 RDBMS 采用“锁定-修改-释放”的策略以实现其对多用户并发操作数据库的控制。 但这种策略不很适合用于处理地理数据的 DBMS，尤其在石油行业。有些业务，可以几分钟 完成， 但有些业务由于其特殊性， 也可能要花几个月的时间。 这种情形即所谓的 “长事务处理” 。 ArcSDE 8 对长事务处理提供了底层的支持。每个用
8、户都是在直接对数据库进行操作（编辑， 修改） ，但是ArcSDE为其建立了版本。只有在完成了长事务工作后，系统才将其版本进行存 储，并在此时进行版本冲突管理。 ArcSDE提供版本控制的能力（即VERSION CONTROL），该功能使得多个用户可以同 时编辑一个图形数据库， 甚至是同一空间要素， ArcSDE可以将不同用户对一个要素的编辑形 成不同版本（Version），并通知用户不同的编辑结果，以决定最后以哪个结果为准。这样可 以很好地保证数据的一致性，同时实现多用户高效的并发访问机制。 三、 系统的可伸缩性三、 系统的可伸缩性 在网络技术和环境日趋成熟和完善的时代，任何一个信息系统都不应
9、是孤立存在的，它不 应该成为信息海洋中的一座“孤岛” 。在设计和规划系统之初，我们就应该从宏观、从全局、 从长远的观点来统筹考虑； 但因为经费的投入问题、 现阶段的应用需求以及其它各种硬软环境 的制约，又往往迫使我们无法“一步到位” 。因此， “统筹规划，分步实施”就不失为一种上佳 选择。而要做到这一点，系统所依赖的平台的“可伸缩性（可扩展性） ”则是关键，ArcGIS 系列产品由于采用了工业标准的、开放的、统一的对象组件库（ArcObjects）作为其公共的技 术基础，使得从其低端平台产品（如：ArcView 8）到高端产品（如：ArcInfo 8）的过渡和升 级可保证数据和应用功能 （程序
10、） 无须改动和转换而平滑地进行。 从为小用户设计的小型应用， 到多用户的大型系统，ESRI的软件解决方案随着你的需求而增长。从而充分保护用户和开发 商的前期投资和工作， 保证系统的分步实施不会因为平台的提升和系统规模及功能需求的扩展 而陷入进退两难的境地。 四、 面向对象（面向对象（Object-Oriented）的数据模型）的数据模型 ArcGIS石油行业优秀的地理信息系统解决方案 - 4 - ESRI 中国（北京）有限公司 ESRI 引入了一种全新的面向对象的空间数据模型（GeoDatabase） 。可以利用这个模型 来定义和操作不同用户或应用的具体的模型（如：管道模型、流体模型、电力模型
11、、和其他数 据模型） 。通过定义和实现这些地理数据模型，为创建和操作不同用户的数据提供了一个功能 完备的平台。 ESRI产品允许用户使用可视化计算机辅助软件工程 CASE工具和标准的可视化 建模语言 UML 来方便地创建和定制数据模型。面向对象的数据模型与用户通常看待所研究事 物的观点及分类很接近，因此直观且使用简单，软件处理的将是面向用户的概念。 五、 系统的开放性五、 系统的开放性 为了充分利用已有的企业资源，要求 GIS 软件必须具备良好的开放性，包括支持多种硬 件平台、操作系统、数据库以外，还要求能够将已有的各种格式的数据转换目前可用的数据类 型，及支持多种数据格式的转换。 ESRI的
12、产品已经实现全面开放，硬件平台可以支持 SUN、IBM、HP Unix、Digital Unix、 SGI、 Windows NT、 Alpha NT 等多种； 数据库可以支持 Oracle、 Sybase、 SQL Server、 DB2、 Informix 等；开发工具除了软件所带的宏语言以外，由于采用微软的组件对象模型（COM） 技术，还可以是 Delphi、VB、VC、C等大量其它的开发语言。 六、 系统的集成性六、 系统的集成性 GIS 系统在实际的应用中往往要跟其它诸如 MIS 系统结合，方可满足需求。因此，我们 常常会谈论到所谓“无缝集成”的问题。对“无缝”的追求其实是因为以往许
13、多软件系统（包 括 GIS 平台）在与外部系统连接时是“有缝”的，甚至是“两层皮” ，无法很好地集成和融合。 因此要求 GIS 软件能够提供相应手段以实现高度集成。ArcGIS 采用了工业标准的 COM体系 结构，使得基于ArcGIS 平台的系统和其它的系统或第三方的工具、模型等成果之间具有了一 种工业标准的“约定”或“接口” ，只要大家遵守这些工业标准的约定，就可以轻松实现真正 意义上的“无缝”连接或集成。 七、 免费下载的数据模型七、 免费下载的数据模型 多年来，ESRI与众多用户紧密合作，共同开发一些基于应用的数据模型以及应用规则。 主要是从大多数 GIS 项目中寻找共性的专业模型和规则
14、库，根据这些再来建立基于不同行业 应用的数据模型，用户利用提供的数据模型可以简化开发过程，提高开发效率。另外，ESRI 提供的基于行业应用的数据模型能够提供给不同行业的用户一定的解决方案。 目前，ESRI已推出的数据模型有管道、自来水、污水处理、输电管理、配电管理、煤气 管理、电信、交通数据模型等。 ArcGIS Desktop管道（Pipeline）数据模型下载 Analysis Diagram Analysis Diagram - Image Data Model Reference Book ArcGIS石油行业优秀的地理信息系统解决方案 ESRI 中国 （北京） 有限公司 - 5 -
15、八、 离线编辑八、 离线编辑 随着基于 DBMS 管理空间数据的方法渐成主流，同时，在局域网环境下，客户端和服务 器之间的网络带宽已经足以应付联机编辑的需要， 对空间数据库的联机编辑操作就成了理所当 然的选择。但是，对于一些需要频繁地将数据带到野外或其它数据采集现场进行更新的需求， 却又难于满足。 ESRI 在圆满地解决了基于 ArcSDE 和 Geodatabase 的联机多用户并发操作和长事务处 理问题后，在刚刚推出的 ArcGIS 8.3 版中，给出了针对离线编辑的解决方案。 该离线编辑全面发挥了她的版本管理技术优势，将取出的空间对象置于独立的特定版本 中， 并在客户端对取出的数据完成离
16、线编辑修改之后， 在放回时自动对版本的一致性进行检查， 以确保不同的“取出”动作在随后的操作中不会造成数据的不一致。 不仅如此，这种新的解决方案还可以延伸到对空间数据库同步的处理。可以避免通常基于 数据库的同步操作给网络通讯带来的巨大压力， 也不需要完成数据修改和编辑的终端一定要与 空间数据库服务器端处于联机状态，从而轻松实现多数据库之间的同步。 九、 移动九、 移动 GIS ArcPad 随着 GPS，轻巧的移动计算设备与软件如 ArcPad 的整合，人们将越来越多地看到用于 野外测量和更新的数据采集和编辑应用。 特别是这些移动设备多为无线设备， 因此数据采集时 可以直接和迅速的将测量信息返
17、回在线 GIS 数据库进行更新。随着移动客户端技术的高速发 展，我们应将这些设备看作是整个系统的一部分， 形成以数据管理服务器为核心， 通过野外设 备完成数据管理事务的体系结构。 因此， ArcGIS 8.3在ArcGIS 桌面端新增了一组工具可以为 ArcPad 6.0 或更高版本提供数据。当连接或浏览空间数据库时，这些工具可以将选中要素类 转换到 shapefiles，然后可以在 ArcPad 中进行编辑。通过将修改后的shapefile重新检入空 间数据库，父空间数据库的信息被更新。 十、 系统的安全性十、 系统的安全性 系统的安全性应具有三个方面的意义： 一是系统自身的坚固性， 即系统
18、应具备对不同类型 和规模的数据和使用对象都不能崩溃的特质， 以及灵活而强有力的恢复机制； 二是系统应具备 完善的权限控制机制以保障系统不被有意或无意地破坏； 三是系统应具备在并发响应和交互操 作的环境下保障数据安全和一致性。ArcGIS集 ESRI三十年 GIS 研究、开发和应用经验之大 成，其系统稳定性可以说是千锤百炼；ArcGIS 系列中用于空间数据管理引擎的ArcSDE提供 了独特的空间数据版本管理功能， 在保证工作效率的前提下， 很好地解决了空间数据的并发操 作和数据一致性问题。 ArcGIS石油行业优秀的地理信息系统解决方案 - 6 - ESRI 中国（北京）有限公司 三、ArcGI
19、S 技术特点 一、支持平台一、支持平台 ESRI产品能在多种软硬件平台上运行， 如 Windows NT、 SUN-Solaris、 HP-UX、 SGI-IRX、 IBM-AIX、COMP AQ-Tru64 等，是跨平台的地理信息系统软件； 二、支持的数据库二、支持的数据库 ESRI软件： ESRI产品支持多种大型商用数据库， 如： Oracle、 SQL Server、 DB2、 Informix 等，通过内嵌的驱动程序访问存储在数据库中属性数据，效率高；ArcSDE （空间数据库引擎） 将图形和属性都存入 RDBMS 中，适用于超大数据量和并发用户很多时的快速应用。 ArcSDE是专为 GIS 应用开发的地理数据库服务器，而 Oracle Spatial 是对数据库存储空 间数据的一个补充。两者的产品定位不同，具体区别如下： ? 数据存储的形式不同：数据存储
