（无线电物理专业论文）油田地质矢量图形库集成平台的研制与应用.pdf

硕士学位论文 m a s t e r sn l e s i s 摘要 本文论述了油田地质矢量图形库集成平台系统的开发和应用，利用开发 地质矢量图形信息和油田生产数据库系统，建立了基于o r a c l e 数据库系统的 远程地质矢量图形库，编制出包括用户管理、图库管理、客户端作图、油田开 发地质信息导航四大模块的集成平台软件系统。通过远程o r a c l e 数据库系统、 图形管理、编辑集成平台，在微机终端上实现对各种地质矢量图形的检索、编 辑和共享。充分利用油田生产数据库系统信息资源，实现油田开发地质信息系 统导航，使各种油田开发、地质资料集中到统一的平台上，检索方便、视觉效 果直观，并以多种方式输出图形，直接应用于油田开发、科研和地质方案的编 制。 油田地质矢量图形库集成平台的研究、开发与应用，把大量的、多格式的 历史图形数据转换到一个统一的平台，通过图形库实现数据共享，实现了计算 机作图系统的网络化应用，实现地质专业人员的协同作业。 通过协同作业平台，整合各种数据，为数字化油田打好基础。系统兼容 了中石化集团及国内常用的图件格式，应用面较广。客户端作图系统的制图功 能更加强大，模块化的设计，为今后软件升级和拓展新的功能模块提供便利条 件，通过协同作业平台，整合各种数据，为数字化油田打好基础。 推而广之，该项目所应用的技术手段不仅仅适用于地质矢量图形，也适 用于各种设计图、地理图及其它类型的图纸，稍作调整和修改就可广泛应用于 政府、企业事业单位的图形数据库建设，成为各类各级部门实现数字化的重要 组成部分，有广阔的商业前景。 关键词：地质矢量图；o r a c l e 数据库；集成平台：图形库：制图 a b s t r a c t t h i st h e s i si sa b o u tt h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no fo i l f i e l dg e o l o 沓c a l v e c t o r g r a p h d a t a b a s es y s t e mi n t e g r a t e dp l a f f o r m ( o g d s i p ) t h ei n t e g r a t e d p l a t f o r m ，w h i c hi n c l u d e su s e rm a n a g i n gs y s t e m ，g r a p h i c sd a t a b a s es y s t e m ，c l i e n t c o m p u t e rc a r t o g r a p h ys y s t e ma n do i l f i e l dg e o l o g i c a li n f o r m a t i o ng i s ，i sd e v e l o p e d t h r o u 曲s e t t i n gu pr e m o t eg e o l o g i 【c a l v e c t o rg r a p h i c sd a t a b a s ea n do i l f i e l d p r o d u c i n gd a t a b a s eb a s eo fo r a c l ed a t a b a s es y s t e m i tc a ns e a r c h , e d i ta n ds h a r e i n f o r m a t i o no ft h er e m o t eg r a p h i c sd a t a b a s es y s t e ma n do i l f i e l dp r o d u c i n gd a t a b a s e i nc l i e n tc o m p u t e r s i n c eo i l f i e l dg e o l o g i c a lm a pi n f o r m a t i o nn a v i g a t i o na n d o i l f i e l dd e v e l o p m e n td a t aa n dg e o l o g i c a li n f o r m a t i o na r ei n t e g r a t e di no n l yp l a t f o r m ， t h eg e o l o g i c a lr e s e a r c h e rc a ne x p e d i e n t l yf i n do u tv i s u a li n f o r m a t i o na b o u to i l f i e l d d e v e l o p m e n t i th a sb e e na p p l i e di no i l f i e l dd e v e l o p m e n t , g e o l o g i c a lr e s e a r c ha n d g e o l o g i c a ls c h e m ew o r k i n g - o u t t h i ss o f t w a r es y s t e mc a r lc o n v e r tt h el a r g en u m b e r so fv a r i o u sg r a p hf o r m a t s i n t ou n i q u ep l a t f o r mb ys t u d i e sa n dd e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no no i l f i e l d g e o l o g i e a lv e c t o rg r a p hd a t a b a s es y s t e mi n t e g r a t e dp l a t f o r m ( o g d s i p ) g e o l o g i c a l v e c t o rg r a p hi ss h a r eo no i l f i e l dl o c a la r e an e t w o r k t h eg e o l o g i c a le n g i n e e rc a l l p a i n tg r a p hi nc o m p u t e ri nn e t w o r k t h r o u g hc o o p e r a t i n g 、) l ，i mo p e r a t i o np l a t f o r ma n di n t e g r a t i n ga l lk i n d so f o i l f i e l dg e o l o g i c a ld a t a , i tb u i l tab a s eo fd i g i t i z e do i l f i e l de n t e r p r i s e s t h i ss y s t e m i s o fg r a p h sf o r m a t so fs i n o p e ca n do t h e rf i e l d s 。i th a sw i d ea p p l i c a t i o n 。a n d c l i e n tc o m p u t e rc a r t o g r a m p h ys y s t e mh a sm o r ep o w e r f u l s i n c es o m v a r es y s t e m d e s i g n i n g o fm o d u l a r i z a t i o n ，f i n a l l yi t p r o v i d e s c o n v e n i e n tq u a l i f i c a t i o nf o r s o f t w a r es y s t e mp l a t f o r mu p d a t i n ga n de x p a n d i n ga p p l i c a t i o na n df u n c t i o n s m o r e o v e r ，t h i sa p p l i c a t i o nn o to n l yi sf i tg e o l o g i c a lv e c t o rg r a p hd a t a b a s e s y s t e m ，b u ta l s o f i tv a r i o u sb l u ep r i n t i n g , g e o g r a p h i c a lg r a p ha n do t h e rt y p eo f g r a p h i ta b r o a d l ya p p l yt os e tu pg r a p hd a t a b a s es y s t e mo fg o v e r n m e n t sa n d e n t e r p r i s e sa f t e ra d j u s t e da n dm o d i f i e d i to u g h tt oh a v ew i d eb u s i n e s sp r o s p e c t k e y w o r d s ：g e o l o g i c a lv e c t o rg r a p h ；o r a c l ed a t a b a s e ；i n t e g r a t e dp l a t f o r m ； g r a p h i c sd a t a b a s e ；c o m p u t e rc a r t o g r a p h y n 硕士学位论文 m a s t e r s f h e s i s 1 1 研究背景 第一章引言 油田日常科研、生产和管理工作中，需要使用大量地质图件、方案设计图， 如井位部署图、小层平面图等，传统的作图方法是：先手工勾出草图，送到绘 图室手工清绘，再把清绘图复印或蓝晒以备科研、生产和管理使用。由于工作 中需要在图上频繁地增删圈点，每次改动都要重复以上过程，耗资费力，速度 慢、效率低，准确度又不高，并且，图的比例尺一旦确定，缩放图形会导致比 例失真。见图1 一l 。 图1 一l 下二门油田核二段i i i 油组井位图( 局部) 硕士学位论文 m a s i e r st f l e s i s 用计算机作出的地质矢量图能够克服以上缺陷，图上每一点对应唯一的数 据，井的位置由其大地坐标唯一确定，输出图形大小随意设定，其比例尺自动 调整保持图形比例精确：同时随着计算机网络技术和数据库技术的发展，为 远程存储和共享图形数据提供了可靠的保证上，地质矢量图应用于科研、生产 和管理，必将给油田开发带来质的飞跃。 1 2 国内外现状分析 目前，国内成熟的地质矢量图形库技术和制图系统并不多见，较常见有 g e o m a p 、g e o b a n k 、m a p g i s 、m a p l n f o 等，各作图系统之间的图形存储格式互 不公开，而且软件均有l i c e n s e 限制，制约了软件的使用规模，根本无法实现 图件资源共享。 网络及数据库系统的发展为企业信息化带来了机遇，目前多媒体、图形 等数据录入数据库系统已成为可能，国外相关企业已经实现了油田勘探开发图 形数据和相关信息的采集、录入、转换和存储，国内石油企业虽然建立了各种 各样的图件库，但还没有基于网络o r a c l e 数据库系统的图库，而且不能实现 网络共享，工作效率不高。 2 0 0 1 年4 月，中国石化集团总公司信息工作会议号召各油田加快企业信息 化建设步伐，并指定了信息工作十五规划，充分利用计算机、网络资源，最终 实现“无纸化办公”，向“数字化油田”迈进；油田地质矢量图形库集成平台 系统的研制可以说是“数字化油田”的一个重要组成部分。因此，建立基于远 程共享的地质矢量图库系统及其相应的集成平台，将大大提高油田开发生产管 理、科学研究的工作效率和水平。 通过调研叫，在全国陆上石油系统中，还没有发现哪一个油田建立起基于 网络的远程地质矢量图件库系统，更没有研制相应的集成平台软件，且实现网 络共享。通过本系统的研制与应用，可使油田地质图件管理更加科学、合理， 在全国处于领先地位，具有广阔的推广价值和市场前景。 2 硕士学位论文 m a s t e r st 王e s s 1 3 主要研究内容 油田地质矢量图o r a c l e 集成平台，是利用开发地质矢量图形信息和开发 数据库系统，建立起来基于o r a c l e 数据库的油田地质矢量图形库，并综合利 用局域网络系统和多种软件开发环境，编制出包括用户管理、图库管理、客户 端作图( 包含油田地质信息导航) 三大模块的集成平台软件系统0 1 ；通过地质 矢量图形库、集成平台，在微机终端上实现对各种地质矢量图形的检索、编辑 和共享，充分利用油田数据库系统信息资源，实现油田开发地质信息系统导航， 使各种油田开发、地质资料集中到统一的平台上，检索方便、视觉效果直观， 必将成为油田开发、地质科研决策的有力助手。 在图形管理方面，改变目前由专人管理、专人编辑、不堪重负、应用面 狭窄的局面，各微机客户端均具有独立的功能强大的制图系统；在图形存储格 式方面，能够兼容目前中石化总公司规定的统一的常用图件格式，按照工作需 要，集成平台以多种方式输出图形，直接应用于油田开发、科研和生产方案的 编制。 通过本项目的研制，建立了基于o r a c l e 数据库的油田地质矢量图形库， 并实现了计算机作图系统的网络化应用，在微机终端上能够对各种地质矢量图 形进行检索、编辑和共享；图件管理规范、安全；图件格式方面，兼容了中石 化总公司常用的图件格式，应用面较广；运用了目前较先进的计算机技术( 主 要包括图形数据优化压缩存储技术、矢量图形编辑技术、栅格文件矢量化技术、 g i s “1 导航穿透查询技术、开发矢量地质图形数据库设计等) ；模块化的设计， 为今后软件升级和拓展新的功能模块提供便利条件；客户端作图系统的制图功 能强大，易学易用。 硕士学位论文 m a s r e r st 1 e s i s 第二章软件系统分析 2 1 软件体系结构分析 m a p b a s e 系统重点是客户端的矢量图编辑系统及g i s 导航系统【5 】，涉及到 图形数据的上传和下载、压缩和解压、图形编辑、图件扫描、矢量化、图件输 出、图件打印以及生产数据查询等复杂的运算，客户端软件的执行效率和运行 速度直接影响到整个应用系统的响应速度，应用人员客观上既要求系统有高运 算速度和响应速度，又要求有高的显示效果，综合考虑目前的各种架构模式【6 】【7 l ( 单机，b s ，c s ) ，各种模式都有其先进性，但是也都无一例外的具有各种局 限性。 本系统采用灵活多样的组织方式：即可以独立运行，也可以通过网络实现 b s 以及c s 的方式。充分利用网络的高速传输性能和海量数据存储机制实现 资源互通、资料快速检索。m a p b a s e 系统采用的具体组织形式非常灵活，可以 单机独立运作，也可以c s 模式组织，还可以以a c t i v e x 插件的形式实现b s 模式组织。 在软件的设计中，没有停留在架构模式的概念上，而是根据面向对象的设 计思想“3 ，采用( 0 0 a ，o o d ，0 0 p ) 的设计规范，经过分析，模式的变化只是同一个 内容的不同表象，从而傲到了内核一致，表现形式多样的目标。 软件系统的运行环境：服务器端硬件系统为s u ne 3 5 0 0 服务器，操作系统 为s o l a r i s 8 ，数据库系统为o r a c l e 8 。1 ，6 ；客户端操作系统为w i n d o w s 9 5 9 8 2 0 0 0 x p 操作系统，对内存和处理器没有太高要求。 2 2 数据流逻辑关系分析 通过对油田开发系统生产、科研和管理工作流程的调研，在软件需求分析 阶段，充分听取专业人员的实际需求，考虑到目前油田网络状况和设备情况， 提出符合油田生产实际的数据流逻辑关系。如图2 - 1 所示。 4 图2 - 1 软件系统数据流逻辑关系图 从图中可能看出，经过图形库管理员授权的应用人员可直接从图形库和生 产数据库下载图形和生产数据，图形上传由应用人员向图形库管理员申请，经 审核合格后由图形管理员向图形库提交，图形管理员是处于数据流的核心地 位，并对矢量图库进行有效管理，在整个系统中起支配作用。 应用人员可在下载一定数量的图形后，可脱离开数据服务器和图形库管理 员的监控，在客户端单机运行，但只能对存储于本机上的图件进行处理，同时 也无法下载生产数据，无法进行g i s 导航和穿透查询。1 。该部分用虚线圆表示。 2 3 系统i p o ( 输入一处理一输出) 关系分析 根据软件系统的数据流向逻辑关系，很容易构建出软件系统的i p o ( 输入一 处理一输出) 关系，i p o 关系的确立，标志软件系统的整体框架可以搭建起来。 i p o 关系见图2 - 2 图2 2 为实际的i p o 图( 输入一处理一输出) ，共分为两部分：数据层和 应用层；由图可以看出，数据处理主要集中于客户端的作图及导航查询部分， 硕士学位论文 m a s r e r st l 正s i s 输入输出也主要针对该部分。 图2 - 2 系统i p 0 ( 输入一处理一输出) 关系图 2 4 数据库系统设计分析 在软件系统的数据层，包含两种数据库系统，一种油田生产数据库系统“， 它是已经存在的数据库系统，是根据中国石化集团发布的油田生产数据库建设 标准建立的，不是本软件系统要考虑的范畴；另外一种就是地质矢量图形数据 库系统，目前，不管是国家还是石油石化行业都没有制定统一的矢量图形数据 库标准。 因此，在对图形数据库设计上，主要采用实用、安全、高效、高速、存贮 6 硕士学位论文 m a s t e r lst h e s l s 空间少的原则进行。 目前，流行的大行数据库系统中，o r a c l e 能比较好地支持空间数据库存贮 且安全性高的数据，o r a c l e 数据库有两种类型，一种基于w i n d o w s 操作系统， 一种是基于u n i x 操作系统。由于w i n d o w s 操作系统漏洞比较多，容易受到病 毒的攻击，安全性不如u n i x ，因些该系统采用s o l a r i s 作为数据库服务器的操 作系统。 根据以上分析，存储地质矢量图采用o r a c l e 数据库系统，图件、符号、 线型采用b l o b 存储类型，共设计有：用户表主要存储用户信息，图纸表主要 存储图件，图件表主要存储图件的附属信息如边距和比例尺等，另外还有符号 表、线型表、日志表、实时数据库连接配置表等0 1 ”1 。 以下为软件系统主要的数据库表说明 2 4 1 用户信息表( o t g ；s - u s e t ) 用户信息表主要存贮登录到软件系统的用户信息，该信息在第一次使用本 软件时的注册信息，注册时系统要求用户必须填写真实有效的信息，数据表中 包含的用户信息有：用户i d 、用户名、用户口令、是否是图库管理员、是否是 用户管理员、用户姓名、用户单位、联系方式、备注信息、被授权的用户的特 征码、以及若干保留字段，有些字段是软件系统自动生成的，如用户i d 、用户 的特征码等，有的字段是在系统注册时由注册用户提供。 在用户信息表中，设计若干保留字段的目的是为了以后系统升级、拓展留 下有效空间。 具体描述如表2 - i 所示。 表2 - 1 用户信息表o t gs _ u s e r 震燃簇二i 鬻! i 嚣徽纛黼霪 潮蕊裟鬟l 魅粥 然囊燃熏蕊；嚣蔫 蠢掰蒋g i 鞭粥 u s e r i dn u m b e rp r ik e y 用户i d u s e r n a m e v a r c h a r 2 ( 3 0 )用户名 u s e r p w d v a r c r a r 2 ( 2 0 )用户口令 is m a p a d m i nn u m b e r 是否是图库管理员 i s u s e r a d m i n n u m b e r 是否是用户管理员 t r u e n a m e v a r c h a r 2 ( 3 0 )用户姓名 u s e r u n it v a r c h a r 2 ( 4 0 )用户单位 c o n t a c t m e t h o dv a r c h a r 2 ( 15 0 )联系方式 m e m o i n f o v a r c h a r 2 ( 2 5 0 )备注信息 u s e r s n v a r c h a r 2 ( i 0 0 )用户特征码 a 1 l o w s nv a r c h a r 2 ( 1 0 0 )被授权的用户的特征码 r e s e r v e d nv a r c h a r 2 ( 1 0 0 ) 若干保留字段 2 4 2 图纸表( o t g js _ p a p e r ) 设计图纸表的主要目的是为了描述图纸的详细信息，以及图纸在数据库中 存放的逻辑关系，图纸是以树形的目录结构进行管理的，图纸在数据库中以图 册的形式存贮，图册以下有图纸夹，图册和图纸夹命名是以图纸的性质或所属 地质单位分类的，这样非常方便图纸管理。 该表的主要内容有：图纸i d 、父节点i d 、当前节点在树型列表中所在的 层号、该图纸在图纸夹中的序号、是否可视、图纸相关附加信息、否是图件夹、 否是临时图件夹、是否此图件被管理员拒绝上传、是否被删除( 覆盖) 、上传者 的用户i d 、图件、下载密码等。 详细描述如表2 2 所示。 表2 - 2 图纸表o t g is _ p a p e r j 蓑謦纂磐。 _ 。漂激据类型；露；，一羹囊曩jg 暴段耩魅纛= 誊篓j i 誊一。二- 囊貉i i dn u m b e rp r i m a r yk e y图纸的i d p a r a i dn u m b e rn o tn u l l父节点i d t h e l e v e ln u m b e rn o tn u l l 当前节点在树型列表中所在的层号 p a o e r o r d e r n u m b e rn o tn u l l 该图纸在图纸夹中的序号 c 1 i e n t v i s i b l en u m b e rn o tn u l l 客户端是否可视 a d m i n i dn u m m b e r如果为空，则视为共享图纸夹，否 则，视为管理员私有图纸夹 p a p e r n a m ev a r c h a r 2 ( 4 0 )图纸名称 p a p e r n ov a r c h a r 2 ( 2 0 )图纸编码 硕士学位论文 l a sr e r ls7 f l 伍s i s p a p e r w i d t h n u m b e r 图纸宽度 p a p e r h e i g h t n u m b e r 图纸高度 d r a w u n i tv a r c 姒r 2 ( 4 0 ) 绘图单位 d r a w _ p e o p l ev a r c h a r 2 ( 4 0 )绘图人员 p a p e r d a t e d a t e 绘图日期 is f o r d e rn u m b e rn o tn u l l 此记录是否是图件夹 is u p l o a dn u m b e rn o tn u l l 此记录是否是临时图件夹( 申请上 传，但尚未批准的) u p t o a d d a t e d a t e 图件上传日期 i s r e j e c t u p l o a d n u m b e rn o tn u l l 对于申请上传图纸，是否被管理员 拒绝( 已上传图件，本字段无意义) i s d e l e t e dn u m b e rn o tn u l l 此记录是否被删除( 覆盖) d e l e t e d a t ed a t e 如果此记录被删除，则本字段记录 被删除的日期 o v e r w r it e r n u m b e r 如果此图件被删除( 覆盖) ，则记录 覆盖者的i d o v e r w r i t e d l t e m cn u m b e rd e f a u l t0 此图件覆盖的记录的个数 o u n t p a p e r m e m o v a r c h a r 2 ( 2 0 0 ) 备注信息 u p l o a d u s e r i d n u m b e r 上传者的用户i d u p l o a d m e m ov a r c e a r 2 ( 3 5 0 0 )上传图件时的备注描述信息 m a p b 1 0 b 图件 d o w n l o a d p w dv a r c h a r 2 ( 2 0 ) 下载密码 r e s e r v e d nn u m b e r 若干保留字段 2 4 3 图件表信息( o t g s m a p ) 图件表描述的是某一图纸的附加信息，主要有：图纸比例尺、 图纸的左右上下边距、投影类型、图件名称、背景色、是否透明、面图 元是否透明等。 9 硕士学位论文 m a s t e r st t t e s i s 详细描述如表2 - 3 所示： 表2 - 3 图件信息表o t g is m a p 。：i i 诫i 瓣州螂藏。t v 。矧 m a o i dn u m b e rp r ik e y 图件i d p a o e r l d n u m b e rn o tn u l l对应图纸的i d m a p n a m ev a r c l a r 2 ( 4 0 )图件名称 i s m a p t r a n s n u m b e rn o tn u l l 图件是否透明 b a c k g r o u n d n u m b e r 背景色 l e f t m a r g i n n u m b e r 左边距 t o p m a r g i n n u m b e r 顶边距 m a pd dl e f tn u m e r i c ( 1 4 4 ) 采用大地坐标( 米) 标识的左上右下图件 的图幅值一 左 m a p d dt o pn u m e r i c ( 1 4 4 )采用大地坐标( 米) 标识的左上右下图件 的图幅值一 顶 m a p _ d d - r i g h tn u m e r i c ( 1 4 4 )采用大地坐标( 米) 标识的左上右下图件 的图幅值一 右 m a p _ d d b o t t o mn u m e r i c ( 1 4 4 )采用大地坐标( 米) 标识的左上右下图件 的图幅值一 底 i s e l e m e n t t r a n sn u m b e rn o tn u l l询图兀是宙透明 o r g z o o m r a t e _ xn u m e r i c ( 1 4 4 )水平原图比例尺，图纸上1 毫米代表本图 层实际表示的坐标的毫米数 o r g z o o m r a t eyn u m e r i c ( 1 4 4 ) 垂直原图比例尺，图纸上1 毫米代表本图 层实际表示的坐标的毫米数 c u r z o o m r a t ex n u m e r i c ( 1 4 4 ) 水平当前比例尺，图纸上1 毫米代表本图 层实际表示的坐标的毫米数 c u r z o o m r a t e _ yn u m e r i c ( 1 4 4 ) 垂直当前比例尺，图纸上1 毫米代表本图 层实际表示的坐标的毫米数 r e s e r v e d nn u m b e r 若干保留字段 1 0 硕士学位论文 m a s t e r s1 i e s i s 2 4 4 符号表( o t g i s _ s y m ) 和线型表( o t g i s - l i n e ) 在地质矢量图的绘制过程中，需要用到大量的符号图元，这些图元都有固 定的样式，同是，地质图中等值线、断层线等也是固定的，在绘图过程中，只 需把你要找的符号或线型从库中提取出来粘贴到相应的位置。 符号表和线型表存贮是国家标准的符号库和线型库，同时用户也可根据实 际需要扩充当前的符号库和线型。 详细描述如表2 - 4 、表2 5 所示。 表2 4 符号表o t g is _ s y m ! 豢鞭缀篡 ；誊蔓黧嚣i 翻c 娜删婪辩q 童曩j i 鞠嚣二誊蒜戮n 嘲蝌瓣i 豢爨：弼| 蔫擞潲灞 ；ic ii 一孵j _ 童 i dn u m b e rp r i h i a r yk e y 内部i d l a s t u p d a t e d a t e 最后更新日期 s y m c o u n tn u m b e r 符号个数 s y m b l o b 符号数据 表2 - 5 线型表o t g i s _ l i n o 蔫糕獭叠 - 。 ：i 矧鼬鼎善翳誊c 誊鬃j 嚣慧溅纛i 蓍蓦。幕鐾。糕篓囊i 、嚣i 舞宪孺i 蚕” ? i dn u m b e rp r i m a r yk e y 内部i d l a s t u p d a t ed a t e 最后更新日期 l in e c o u n t n u m b e r 线型个数 l ir l eb l o b 线型数据 2 5 核心技术分析 2 5 1 图形数据优化压缩、存储技术分析 众所冠瓤；图形、图像等非结构化的数据量非常大，在网络上传输受网速 的影响，效果不太好；而且在o r a c l e 数据库中存储占用大量的存储空间，在 资源共享时占用大量的o r a c l e 数据库系统全局区( s g a ) ，增加数据库系统的 “输a 输出( i o ) ”负担，降低数据吞吐速度，影响数据库系统的响应时间， l l 重复部分，可压缩的数量非常大，当系统需要上传或存储时，系统也进行压缩， 然后在网络上传输和存贮，当系统需要下载图件时，下载的也是压缩过的，当 压缩的图件数据到达编辑器后，再解压，所以系统的响应和传输都很快，由于 解压过程在本地客户端进行，其速度也能满足需要，在实际应用中，几乎感觉 不到图件是从远程数据库中下载的。根据对存贮在o r a c l e 数据库中的图形数 据和没有压缩的数据比较，得知优化压缩后的数据量仅是原始数据量的i i o ， 这样就可极大地节省存贮空间，加快存取速度。 矢量图形数据量非常大，例如一条曲线就可能由几千个点组成，同时，在 一张图内可以包含几千个各种类型的矢量图元。这部分数据在磁盘或者以二进 制的格式存放到数据库中，将占用大量的存储资源，固此，矢量图形数据的压 缩就显得尤为必要，另一方面，以二迸制表示的矢量数据中有大量的冗余数掘， 例如：一个点的坐标定义的类型是一个3 2 位有符号的整型( i n t e g e r 类型) ， 但是实际存储中很多数据可能仅仅使用了前8 位或者1 6 位，根据大量的随机 抽样检测，对矢量数据进行无损压缩后，压缩率可以实现在9 0 以上，也就是 说，一个i o o k 的图形数据压缩后仅为1 0 k 左右，这样，在不增加物理存储设 备的情况下就可以极大的提高现有存储设备的利用率。 由于采用内存流实现对数据的压缩和解压缩，不需要通过磁盘等中间介 质，因此执行效率非常高。 矢量数据非常庞大，因此大量的占用静态存储空间，并且，很多数据只有 在需要的时候才从数据库或者本地磁盘中调入，很多矢量数据可能在相当长的 一点事件内都不会被读取，因此采用压缩技术后可以实现对数据的合理利用。 2 5 1 1 流式对象的实现原理 s t r e a m 对象1 ，又称流式对象，在d e p h i 中提供了一个抽象的数据类型 t s t r e a m 来支持对流式数据的操作这些数据通常来自文件、数据库、内存对象、 o l e 对象等，t s t r e a m 提供了统一、简洁的方法来进行数据的读写。它们将各 种数据类型( 包括对象和部件) 在内存、外存和数据库字段中的管理操作抽象 为对象方法，并且充分利用了面向对象技术的优点，应用程序可以相当容易地 在各种s t r e a m 对象中拷贝数据。 硕士学位论文 m a s i e r s t 拒s i s t s t r e a m 对象是能在各种媒介中存储二进制数据的对象的抽象对象。从 t s t r e a m 对象继承的对象用于在内存、w i n d o w s 资源文件、磁盘文件和数据库 字段等媒介中存储数据。 t s t r e a m 中定义了两个属性：s i z e 和p o s i t i o n 。它们分别以字节为单位 表示的流的大小和当前指针位置。t s t r e a m 中定义的方法用于在各种流中读、 写和相互拷贝二进制数据。因为所有的s t r e a m 对象都是从t s t r e a m 中继承来 的，所以在t s t r e a m 中定义的域和方法都能被s t r e a m 对象调用和访问。此外， 又由于面向对象技术的动态联编功能，t s t r e a m 为各种流的应用提供了统一的 接口简化了流的使用；不同s t r e a m 对象是抽象了对不同存储媒介的数据上 的操作，因此，t s t r e a m 方法为在不同媒介间的数据拷贝提供了最简捷的手段。 另外，d e l p h i 也提供了派生自t s t r e a m 流的若干派生类：文件流 t f i l e s t r e a m 、内存流t m e m o r y s t r e a m 等等，从而极大扩展了对各种流式数据 的访问能力。 2 5 1 2 数据压缩原理 数据压缩“”是以时间换取空间的技术，目前压缩技术可分为通用无损数据 压缩与多媒体数据有损压缩两大类，对于矢量图形数据来说，为了保证数据的 可靠性，必须采用无损数据压缩方法。而无损数据压缩按照采用模型的不同， 还可分为统计模型与字典模型这两类技术。统计模型所采用的方式是先将要被 编码的数据整体所采用的符号做个统计，然后将重复性大的符号重新以短的码 来编排，而重复性愈小的符号则以愈长的码来编排。这样处理的结果可使总的 数据量减小。而字典模型的编码原理则是以较长的字符串或经常出现的字母组 合构成字典中的数据项，并用相应较短的数字或符号做为代码表示。当从源数 据流中读入的数据能与字典中的数据项相匹配，则输出其对应的代码。目前， 基于字典方式的压缩技术已经有了被广泛认可的标准。 2 5 1 3 无损流式矢量数据压缩的具体实现 m a p b a s e 系统采用的是开放原代码的z l i b 压缩包实现数据压缩，在 d e l p h i 6 中，通过在工程中引入z l i b 包来导入z l i b 压缩模块。实现的语句是 “u s e sz l i b e x ”，在z l i b e x 压缩包中实现了t z c o m p r e s s i o n s t r e a m 类，这个 类用于实现数据压缩。( 具体实现源代码见附录1 、2 ) 硕士学位论文 m a s i e r st t e s i s 丽f 丽面磊京菊丽每嗝面丽弦踊秀研煎蓄：1 积了雨爵砸甭吾疆r 口，可以挂接不同的压缩标准压缩模块或者自定义压缩模块。另外，采用不定 长度的不可逆加密算法对压缩因子进行处理后也可以极大的提高数据的保密 性能。 2 5 2 远程数据库存取直通车 石油行业采用o r a c l e 大型数据库系统，对远程o r a c l e 数据库的访问是必 不可少的，常规的方法是在客户端计算机上安装o d b c 驱动以及o r a c l e 客户 端 1 6 - 1 7 1 ，在具体应用中，由于客户端的操作系统有w i n d o w s 9 x ， 、聃n d o w s n t 2 0 0 0 ，w i n d o w s x p 等等。o d b c 驱动程序具有不同的版本，o r a l c e 客户端也具有不同的版本，具体应用中很难配置的，而且运行不稳定。这也限 制了软件的应用。 经过对实际情况的分析，m a p b a s e 采用c o r el a b 开发的o r a c l ed a t aa c c e s s c o m p o n e n t s 控件o d a c 18 实现对o r a l c e 数据库服务器的访问，不需要安装 b d e ，o d b c ，o r a c l e 客户端等复杂配置。o r a c l ed a t aa c c e s sc o m p o n e n t s 在全 世界拥有广泛的用户群，具有稳定、高效率的性能特征。采用o d a c 控件后， 极大减轻了客户端对软件环境的依赖，大大简化了数据的配置工作。 2 5 2 1o d a c 控件的安装 o d a c 控件支持c b u i l d e r 5 6 ，d e l p h i 5 6 7 ，k y l i x 2 3 ，在s o u r c e 目录下分 别存放着不同操作工具的安装包，例如，对于d e l p h i 6 ，需要安装s o u r c e k d e l p h i 6 目录下的以下安装包：d a c 6 0 d p k ，d a c v c l 6 0 d p k d c l d a c 6 0 d p k ，d c l o d a c 6 0 d p k ， o d a c 6 0 d p k ，o d a c v c l 6 0 d p k ，o r a p r o v 6 0 d p k 。 2 5 2 2o d a c 的继承关系图 1 4 翻t p e r s i s te n t l 口t c o m p o n e n t ll 口t c u s t o m c o r l n e c t i o n lil 口 一tcustomoaconnection i 口i q 堕墨鲢i q n i 口t b d e s e s s i o n i 口t d a t a s e t l 口t m e m d a t a s e t l 口 一tcustomdadataset li 口i q 【i 口越自量2 i lli 口t c u s t o m o r a q u e r y lll ai q 自坌u 豇y i 口t c u s t o m s m a r t q u e r v i li o t s m ar t q u e r y l li o t or a t a b l e li 口t or a s t o r e d p r o c l 糠t o r a n e s t e d t a b l e l 口 p , i r t u a l t a b l e 1 日t c u s t o m d a s q l l 口工q 堕曼坌l i 翻工q a 曼l 巨! l 口工q 堕瞳d 1 di q 国幽i d e i 玎t o r a e r r o r h a n d l e r i 妇t c g s t o m d a s q l m o n i t o r ie l t o r a s q l m o n i t o r l 口t c v s t o m c o n n e c - t d i a l o a il 口t c o n n e c t d i a l o a l 口一t o r a p a c k a a e d t s h a r ，e d o b i e c t i l _ t b i o b ll 口t o r a l o b li 口i q 随e l | 自 ld t d b o b j e c t ll 口工q 氇q 断2 出 ii 口工q 堕b 豇 i o t o m a r r a y lir l t o r a n e s t t a b l e l 口工q 堕女瞪豇 l 口t o r s i n t e r v a l l口一toratimestamd 图2 - 3 o d a c 继承关系图 1 5 2 5 2 3o d a c 的使用 o d a c 提供了t o r a s e s s i o n 类，此类实现连接远程o r a c l e 数据库的功能， t o r a s e s s i o n 提供了大量的方法，通过设置t o r a s e s s i o n c o n n e c t s t r i n g 属性来实 现连接信息的配置，例如要访问的远程o r a c l e 数据库存在于1 9 2 1 6 8 0 5 地址， o r a c l e 数据服务端口号是1 5 2 1 ，数据库实例是m a p b a s e d b ，用户名是s y s t e m ， 密码是m a n a g e r ，则可以设置t o r a s e s s i o n c o n n e c t s t r i n g 为 s y s t e m m a n a g e r 1 9 2 1 6 8 0 5 ：1 5 2 l ：m a p b a s e d b 即可连接到目标o r a c l e 数据库。 通过设置t o r a s e s s i o n o p t i o n s n e t ：- - t r u e 可以驱动o d a c 自己的访问机制，在客 户端通过t o r a q u e r y 控件即可实现对远程数据库的查询，设置 t o r a q u e r y s e s s i o n 为上