摘  要:  針對海洋石油GIS平臺環(huán)境專業(yè)應(yīng)用,研究了海洋石油環(huán)境目標數(shù)據(jù)庫建立的技術(shù)與方法。著重闡述了環(huán)境專業(yè)項目應(yīng)用的目標，研究了環(huán)境空間對象動態(tài)植入、空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、錄入模板設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)，并提出了環(huán)境目標數(shù)據(jù)庫的建立步驟。最后通過項目實踐驗證了環(huán)境目標在中海油GIS平臺中的應(yīng)用效果及意義。
關(guān)鍵詞: 海洋石油； GIS平臺；環(huán)境目標； 空間數(shù)據(jù)庫

    “數(shù)字海洋”已成為新世紀石油行業(yè)信息化建設(shè)的發(fā)展方向和趨勢。隨著我國海洋石油公司油氣開發(fā)項目的迅速開展，海洋環(huán)境信息的重要性和信息處理的緊迫性受到重要關(guān)注。目前在對海洋石油資源的開發(fā)中，GIS平臺作為一種新型的可視化手段，在海洋石油多系統(tǒng)、多層次并錯綜復雜的環(huán)境信息資源管理、分析和應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用[1]。
    本文通過收集對海洋石油開發(fā)產(chǎn)生影響的環(huán)境敏感目標，擴充已建成的中海油自主知識產(chǎn)權(quán)的GIS平臺，為海洋石油中下游信息化提供了強大的GIS圖形化支撐。通過環(huán)境空間數(shù)據(jù)動態(tài)植入、定義環(huán)境數(shù)據(jù)對象表結(jié)構(gòu)、設(shè)計數(shù)據(jù)加載模板等技術(shù)方法，將GIS對空間數(shù)據(jù)的管理和技術(shù)方法引入到海洋環(huán)境數(shù)據(jù)管理上來，最終為中海油油田勘探開發(fā)方案的確定提供技術(shù)支持。
1 環(huán)境數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究
1.1建立目標及步驟
    為了便于環(huán)境影響評價工作的開展，通過全面收集現(xiàn)有對海洋石油開發(fā)產(chǎn)生影響的環(huán)境敏感目標，根據(jù)環(huán)境目標的地理位置建立中國近海海洋石油開發(fā)環(huán)境目標數(shù)據(jù)庫，并將該數(shù)據(jù)庫嵌入現(xiàn)有的勘探開發(fā)公共GIS應(yīng)用平臺。結(jié)合環(huán)境專業(yè)應(yīng)用，只要輸入工程位置，即可查詢其周邊的環(huán)境目標，并可以測量環(huán)境目標與工程位置的距離。系統(tǒng)建設(shè)具體步驟為：
    (1)調(diào)查“中國近海海洋石油開發(fā)環(huán)境目標數(shù)據(jù)庫”所涉及的數(shù)據(jù)種類、數(shù)量及分布范圍、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)應(yīng)用頻度、使用用戶情況以及相關(guān)業(yè)務(wù)對項目的需求等各項因素。
    (2)建立中國近海海洋石油開發(fā)環(huán)境目標數(shù)據(jù)庫。根據(jù)項目所涉及的數(shù)據(jù)種類，建立相應(yīng)的空間對象數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)。
    (3)開發(fā)數(shù)據(jù)遷移和錄入工具。設(shè)置數(shù)據(jù)錄入權(quán)限，一是針對累積的老數(shù)據(jù)的批量遷移入庫,二是針對日常的小規(guī)模數(shù)據(jù)的錄入。
    (4)與GIS平臺的整合。根據(jù)環(huán)境評價專業(yè)的需求，適應(yīng)性改造現(xiàn)有的勘探開發(fā)公共GIS應(yīng)用平臺，以滿足環(huán)評專業(yè)GIS圖形應(yīng)用，更好地提供信息技術(shù)支持。包括定義“中國近海海洋石油開發(fā)環(huán)境目標數(shù)據(jù)庫”的入口、開發(fā)GIS緩沖區(qū)查詢計算子功能?？梢酝ㄟ^SOAP服務(wù)的方式訪問對象屬性信息。
1.2 關(guān)鍵技術(shù)及方法
1.2.1動態(tài)植入技術(shù)
    中海油GIS平臺作為一個跨專業(yè)、多應(yīng)用和集中展示的海洋石油專業(yè)業(yè)務(wù)的綜合工作平臺，服務(wù)于海洋石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)的科研、管理及決策工作[2]。在不改變各專業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的前提下，通過提取石油專業(yè)信息中已成事實的空間對象建立公共空間對象數(shù)據(jù)庫，最后通過GIS數(shù)據(jù)成圖技術(shù)在公共GIS應(yīng)用系統(tǒng)平臺上用圖形表現(xiàn)。該平臺在海油勘探、開發(fā)等專業(yè)已經(jīng)有很好的應(yīng)用，并取得了很好的效果。
    使用空間對象數(shù)據(jù)庫服務(wù)器動態(tài)植入技術(shù)，不需要改變現(xiàn)有GIS平臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器運行狀態(tài)即可動態(tài)植入新的環(huán)境專業(yè)空間對象服務(wù)器，使其與已有的空間對象數(shù)據(jù)庫服務(wù)器集群融為一體，實現(xiàn)統(tǒng)一授權(quán)、統(tǒng)一訪問和統(tǒng)一管理。
1.2.2 環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫
     環(huán)境目標數(shù)據(jù)庫的每類數(shù)據(jù)分為兩個表存儲：空間數(shù)據(jù)表(如表1)和屬性數(shù)據(jù)表(如表2)。此次的環(huán)境目標數(shù)據(jù)庫建立工作是在購買的數(shù)據(jù)前提下進行分析和整理，包括自然保護區(qū)、旅游區(qū)、禁航區(qū)、錨地、沿海主要港口、漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)及漁業(yè)敏感水域等。
    以存儲一個保護區(qū)為例，如表1、表2所示，空間對象(如上述某保護區(qū)數(shù)據(jù))由兩個表構(gòu)成。主表中存放保護區(qū)的屬性信息，子表中存放保護區(qū)邊界數(shù)據(jù)(經(jīng)緯度坐標)。兩個表中的數(shù)據(jù)用保護區(qū)ID 進行關(guān)聯(lián)。BorederPoints(邊界數(shù)據(jù)個數(shù))表示在子表的BorderCoordinate字段中用于描述該保護區(qū)的邊界數(shù)據(jù)個數(shù)之和。線和面的空間類型的邊界坐標數(shù)據(jù)以二進制格式存儲于數(shù)據(jù)子表中的BorderCoordinate字段(字段類型為IMAGE)。點空間類型由一對經(jīng)度坐標和緯度坐標組成并順序存放，即先經(jīng)度后緯度。邊界坐標數(shù)據(jù)以度為單位表示。

1.2.3 錄入模板設(shè)計
    適應(yīng)性改造現(xiàn)有的公共GIS應(yīng)用平臺，滿足環(huán)評專業(yè)GIS圖形應(yīng)用, 且用戶使用便捷。為了在了解空間對象的同時調(diào)用其屬性數(shù)據(jù)，因此在加載時必須將其屬性數(shù)據(jù)加載進去，制訂了下面各個環(huán)境目標對象的通用加載格式，如表3所示。由于每類空間對象的屬性數(shù)據(jù)各不相同，給加載程序的編寫帶來了一定的復雜性，因此采用Excel進行加載。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)
2.1環(huán)境專業(yè)功能開發(fā)
       通過在GIS平臺上建立海洋環(huán)境空間對象數(shù)據(jù)庫,不僅實現(xiàn)了對海洋環(huán)境目標數(shù)據(jù)的顯示,還進一步開發(fā)了針對性的空間分析功能?？臻g可視化的查詢和時空分析大大方便了對海洋環(huán)境數(shù)據(jù)的分析。根據(jù)環(huán)境評價專業(yè)需求，輸入工程位置即可查詢其周邊的環(huán)境目標，并可以測量環(huán)境目標與工程位置的距離[3-4]。查詢環(huán)境目標結(jié)果如圖1所示。 

2.2 應(yīng)用效果
　 公共GIS平臺主界面是海洋石油四海域GIS底圖,左邊是空間對象的類別列表，渤海灣保護區(qū)環(huán)境數(shù)據(jù)顯示如圖2所示，通過與實際紙圖對比可知，所設(shè)計平臺符合實際需求。該公共GIS平臺在海洋石油領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用。

    本設(shè)計的GIS平臺已應(yīng)用于中海油研究總院工程研究設(shè)計院“影響中國近海油氣作業(yè)的環(huán)境目標數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”項目中，有效地支持了環(huán)境目標數(shù)據(jù)的顯示及應(yīng)用，并在環(huán)境安全及評價方面應(yīng)用效果良好。
3  應(yīng)用意義
    針對海洋石油環(huán)境專業(yè)的需求目標，建立了基于中海油GIS平臺的環(huán)境數(shù)據(jù)庫,解決了海洋環(huán)境數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理問題[5-6]。其重要意義在于：GIS平臺方式的空間可視化查詢和時空分析大大方便了對海洋環(huán)境數(shù)據(jù)的管理效率。將GIS技術(shù)引入海洋石油環(huán)境領(lǐng)域的方法及實踐，是GIS由上游勘探開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用向中下游應(yīng)用的延伸。
參考文獻
[1] 張云飛，張欽,楊建欽,等. 基于空間對象的公共GIS模型及其在海洋石油信息化中的應(yīng)用[J].中國海上油氣,
2009，21(3)：211-214.
[2] 方銀霞,虞夏軍.地理信息系統(tǒng)在海洋領(lǐng)域的應(yīng)用[J].海洋通報,2000,19(3):85-89.
[3] 蔡明理.地理信息系統(tǒng)及其在海洋科學中的應(yīng)用[J].海洋科學,1993,12(4):100-107.
[4] 張懷莉, 王衛(wèi)安. 幾種Web GIS技術(shù)解決方案綜述[J].東北測繪，2003，9(12):13-15.
[5] 陳述彭,魯學軍,周成虎. 地理信息系統(tǒng)導論[M]. 北京:科學出版社，2000.
[6] 蘇奮振,周成虎,邵全琴,等.海洋漁業(yè)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展、應(yīng)用與前景[J].水產(chǎn)學報,2002,26(2):169-174.