（通信与信息系统专业论文）基于gis的岩石物性参数数据库系统的研究与开发.pdf

摘要 基于g i s 的岩石物性参数数据库系统的研究与开发 作者简介：吴刚，男，1 9 7 6 年1 0 月出生，2 0 0 4 年9 月师从于成都理工大学大 学曹俊兴教授，于2 0 0 7 年6 月获硕士学位。 摘要 本文介绍基于g i s 组件，结合m i c r o s o f ts o ls e r v e r 大型关系数据库和面 向对象程序设计语言v i s u a lc + + 实现岩石物性参数数据库应用软件的系统设计 和开发过程。 岩石物性是地球物理研究必需的重要基础资料，是联系地质与地球物理的纽 带与桥梁，是地球科学研究建立地质地球物理模型的基础。近年来，随着岩石物 理学在油气勘探开发研究领域的广泛应用，使岩石物性参数的样本数量急剧增加 以及相关资料的极大丰富，迫切需要采用更为有效的方式综合管理这些资料以利 于高效的统计分析与综合研究。为此，我们以塔河油田岩石物性参数为研究对象， 研究开发了岩石物性参数数据库系统。此外，从岩石物性参数的特点来看，对岩 石物性的管理和分析应该结合其空间属性，而g i s 提供了管理和分析具有空间属 性数据的最佳手段，因此，在该岩石物性参数数据库中引入g i s 技术也具有十分 重要的意义。 论文正文包括四章。第一章前言，介绍选题依据、研究与发展概况及本文的 研究思路；第二章岩石物性参数数据库，介绍数据库技术和岩石物性参数数据库 的设计方案，包括系统总体设计、系统结构、系统开发环境和数据库设计等；第 三章系统功能说明，介绍系统概述和系统主要功能说明；第四章是对岩石物性参 数数据的一些分析；最后是结论与建议。 本文取得了以下主要成果： ( 1 ) 以塔河油田提供的各类分析测试数据为样本建成了单油田级的基于g i s 的岩石物性参数数据库可视化信息系统。该系统提供多层次的空间分析方法，实 现岩石物性参数的数据从输入，管理，查询，检索，专题分析和输出的全过程。 ( 2 ) 采用了组件式g i s 和可视化编程工具v c + + 的集成二次开发技术，通过 具体的开发过程得出了开发组件式g i s 应用软件的基本过程和方法 关键词：岩石物性参数、组件式地理信息系统、m a p x 成都理工大学硕士学位论文 d e v e l o p m e n t o f p e t r o p h y s i c a lp a r a m e t e r d a t a b a s eb a s e d0 ng i s a b s t r a c t t 1 1 i st h e s i si n t r o d u c e st h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no fp e t r o p h y s i c a lp a r a m e t e r d a t a b a s es o f t w a r eo nt h eb a s i so f v i s u a lc + + ，i m b m s s q ls e r v e ra n dc o m p o n e n t s g i s t h ep e t r o p h y s i e si se s s e n t i a l l yb a s i ci n f o r m a t i o nf o rc o n n e c t i n gg e o l o g i ca n d g e o p h y s i c si nt h eg e o p h y s i c sr e s e a r c hf i e l d t h ep e t r o p h y s i e si sa l s ot h ef o u n d a t i o no f b u i l d i n gg e o p h y s i c a lm o d e l s i nr e c e n ty e a r s ，t h ep e t r o p h y s i c a lr e s e a r c hi no i la n dg a s f i e l dh a sb e e ne x p e r i e n c i n gd r a s t i cd e v e l o p m e n t ，m a k i n gt h es a m p l e so f p e t r o p h y s i c a l p a r a m e t e r sa n dr e l e v a n ti n f o r m a t i o ni n c r e a s ed r a m a t i c a l l y hi sn e c e s s a r yf o rl 珥t o m a n a g et h e s es a m p l ed a t aw i t hm o r ee f f e c t i v em e t h o d s t h e r e f o r e ，w ed e v e l o p e dap e t r o p h y s i c a l p a r a m e t e r sd a t a b a s es y s t e mu s i n gt a h eo i l f i e l dp e t r o p h y s i c a lp a r a m e t e r s i na d d i t i o n ，w et h i n k t h a tt h ea n a l y s i so ft h er o c ks h o u l dc o n s i d e rt h e i rs p a t i a la t t r i b u t e s s oi n t r o d u c i n g g i st e c h n o l o g yi n t op h y s i c a lp a r a m e t e r sd a t a b a s ei so f g r e a t s i g n i f i c a n c e 1 1 l et h e s i si n c l u d e sf o u rc h a p t e r s c h a p t e rlp r e s e n t sa ni n t r o d u c t i o na n d b a c k g r o u n di n f o r m a t i o no ft h es t u d y c h a p t e r2d i s c u s s e st h et h e o r i e sa n dt h e d e v e l o p m e n ts t e p so f t h ep e t r o p h y s i e a lp a r a m e t e r sd a t a b a s e ，i n c l u d i n gs y s t e md e s i g n ， s y s t e ma r c h i t e c t u r e , s y s t e md e v e l o p m e n te n v i r o n m e n ta n dd a t a b a s ed e s i g n ，e t c c h a p t e r3i n t r o d u c e st h ef u n c t i o n sa n do p e r a t i o ni n s t r u c t i o n so f t h es o f t w a r e c h a p t e r 4i st h es t a t i s t i c a ld a t aa n a l y s i so f p e t r o p h y s i c a lp a r a m e t e r t h el a s tp a r ti sc o n c l u s i o n s a n da d v i c e s t h em a i na c h i e v e m e n t so f t h i st h e s i sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) as i n g l eo i l f i e l d c l a s sg i sv i s u a l i z a t i o ni n f o r m a t i o ns y s t e mi sb u i l ti n p e t r o p h y s i c a ip a r a m e t e r sd a t a b a s es y s t e mu s i n gt h ea n a l y s i sa n dt e s td a t ao ft a h e o i l f i e l d 1 1 1 es y s t e mo f f e r sm u l t i p l el e v e l so fs p a t i a la n a l y s i sm e t h o d sa n dr e a l i z e s s o m ef u n c t i o n ss u c ha s ，d a t ai m p o r t ，m a n a g e m e n t , q u e r y , t h e m a t i ca n a l y s i sa n dd a t a o u t p u t ( 2 ) w eu s et e c h n i q u e so fs e c o n d a r yd e v e l o p m e n ti n t e g r a t i n gc o m g i sa n dv i s u a l c + + t h r o u g hd e v e l o p i n g t h i ss o f t w a r e t h em e t h o do fd e v e l o p i n gc o m g i s a d p l i c a t i o ns o f t w a r ei so b t a i n e d k e yw o r d s ：p e t r o p h y s i c a lp a r a m e t e r ，c o m p o n e n tg e o g r a p h i c a l i n f o r m a t i o n s y s t e m ，m a p x 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盛都堡王太堂或其 他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名： 羔叫 如7 年岁月哆e t 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解成都堡王太堂有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权成都堡王塞堂可以将学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位 论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 签名：关t 叫 埘7 年s - 月z ，e t 第1 章前言 1 1 选题依据 第1 章前言 石油地质勘探和研究，无论是生产还是科研，从本质上讲都是信息的获取、 处理、解释和应用的过程。建立岩石物性参数数据库的基本指导思想是利用计算 机软件完成对岩石物性参数的管理、分析和统计，其最终目的就是为石油地质勘 探的管理和决策提供具有参考价值的历史性、统计性信息，同时也为广大科研人 员提供科技和成果信息。 近年来，在油气勘探开发中，岩石物性的差异得到了广泛的应用。岩石物性 是研究地质、地球物理和油藏工程综合研究的基础和相互联系的桥梁，尤其在油 气田的圈闭评价、储量估计、油藏描述和储层预测以及油气开发和采油监测中都 是必不可少的基础资料。然而在传统的岩石物性数据的存储多是以分散的数据表 存贮，它存在着三个方面不可忽视的缺点，一是缺乏空间概念，而在地学研究中， 我们往往也希望看到表达数据的实体所在的具体位置；第二，是物性参数的统计 和分析是相当繁琐的事情，经常耗费大量的人力物力；第三，资料利用性差，由 于原始数据格式不规范，随着时间的推移，可利用性也很差。 因此，为解决上述问题，我们利用数据库技术对大量岩石物性参数数据进行 管理、分析和统计，同时结合g i s 技术在空间分析等方面的优势来实现岩石物性 参数数据库系统，为油田勘探开发和储层预测等研究提供更多具有参考价值的信 息。 1 2 研究与发展现状 1 2 地理信息系统发展历史 地理信息系统( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m 简称g i s ) 是一项以计算 机为基础的新兴技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、 边缘性的学科，是管理和研究空间数据的技术系统。在计算机软硬件支持下，它 可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究 成都理工大学硕士学位论文 各种空间实体及相互关系。通过对多因素的综合分析，它可以迅速地获取满足应 用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。 g i s 的发展大致分为以下几个阶段： ( 1 ) 6 0 年代为g i s 开拓期。1 9 6 3 年，加拿大测量学家r f t o m l i n s o n 首先提 出地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个g i s 一加拿大地理信息系统 ( c g i s ) ，用于自然资源的管理与规划。 ( 2 ) 进入7 0 年代，受计算机软硬件技术飞速发展的促进，g i s 技术向实用化 方向发展。一些发达国家先后建立了许多专业性的土地管理信息系统和地理信息 系统。与此同时，g i s 软件市场活跃。g i s 技术受到政府部门、商业公司和大学 的普遍重视，成为一个引人注目的领域。 ( 3 ) 8 0 年代一9 0 年代是g i s 普及和推广应用的阶段。随着图形工作站和p c 机 性能价格比的大为提高，计算机和空间信息系统在许多部门被广泛应用。g i s 软 硬件的发展使g i s 应用从空间数据管理向空问决策支持分析迈进。 ( 4 ) 近年来，g i s 在组件( c o m p o n e n t s ) g i s 、w e bg i s 、3 0g i s 、开放型 ( o p e n ) g i s 、g i s 与多媒体数据及g p s 和r s 的集成等方面都取得很大的进步。 目前g i s 已进入应用时代，成为许多机构的必备工作系统，受到社会的普遍 关注和认同，在“信息高速公路”计划、“数字地球”战略、“2 l 世纪议程”和 “三金工程”中均包含g i s ，我们有理由相信它必将成为信息社会和知识经济时 代的通用服务系统。 1 2 2 地理信息系统的应用研究 ( 1 ) 国外应用研究 在国外g i s 技术已被各级政府部门和企业界广泛认知和采用。尤其是在北 美、欧洲、日本和澳大利亚等国家和地区，g i s 市场已经基本形成。g i s 数据公 司和软件公司比较多，并涌现出一些代表性的g i s 软件：如m g e 、m a p c a d 、 g e n e m a p 、m i c r o s t a t i o ng e o g r a p h i c s 、m a p t i t u d e 、m a p i n f o 等。对于g i s 的研 究应用，归纳概括起来有二种情况：一是利用g i s 系统来处理用户的数据；二是 在g i s 的基础上，利用它的开发函数库二次开发出用户的专用的地理信息系统软 件。目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的 2 第1 章前言 规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一 百多个领域。 ( 2 ) 国内应用研究 我国g i s 起步较晚，在“六五”、“七五”期间主要研究数据规范和标准、空 间数据库的建设以及应用软件的开发等，分别建成l ；1 0 0 万国土基础信息系统 和1 ：4 0 0 万全国土地信息系统。“九五”开始，国家科委及地矿部立项研究开发 了基于矿产资源评价的数据库应用软件h o r p a s ，该软件采用数据仓库、数据挖 掘等技术，实现了对多源地学信息的集成管理及对数据中潜在模式的提取。目前 看来，我国g i s 方面的应用研究尽管在土地利用、资源管理、环境监测、道路交 通、旅游规划、经济建设、管理决策、灾害防治、城市管网和政府各职能部门等 得到一定程度的应用，但对于g i s 的应用技术和二次开发技术还有待于作进一步 的研究和完善。 1 2 3 岩石物性数据库研究现状 从现有资料来看，在油气地球物理勘探领域应用有多种综合性或专门性数据 库，如挪威的p e t r o b a n k 数据库、法国c g g 公司的p e t r o v i s i o n 系统、各种地震 解释软件的支撑数据库等，却很少有应用较好的专门针对或涉及岩石物性参数管 理与分析的数据库。 。 在国外，美国i r s 公司开发的“油藏岩石物性综合数据系统”r a p i d ( r e s e r v o i r sa p p l i e dp e t r o p h y s i c a li n t e g r a t e dd a t a ) 算是为数不多的专业 针对岩石物性存储和分析的数据库系统。它是基于w e b 技术的数据库软件，广泛 用于地质和岩石物性的数据组织、归档、恢复、整理。该系统采用o r a c l e 数据 库技术，并以动态创建的h t m l 文件格式给出结果。目前世界上已经有3 5 个油气 公司取得r a p i d 的使用许可。已经完成了世界岩石目录( w o r l d w i d er o c k c a t a l o g ) 、玉门油田岩石目录( y u m e n ) 、德克萨斯海洋m i o c e n e 岩石目录等等。 在国内，也有不少单位做了这方面的尝试，如中国地质科学院地球物理地球 化学勘查研究所正在进行“全国岩石物性数据库建库”研究，并已在河北省、河 南省、江西省、陕西省、山西省、宁夏回族自治区等6 个省区清理、评价、入库 岩石物性记录2 6 万条，初步形成了一定规模的全国岩石物性数据库。该数据库 成都理工大学硕士学位论文 以w i c r o s o f ta c c e s s 2 0 0 0 为操作平台，使用v i s u a lb a s i c 为编程语言，并与 g i s 软件埘a p l n f op r o f e s s i o n a l 链接。此外，全国各大油田大都已经建成或 正在建设符合自己区域特色的岩石物性参数数据库系统，并最终联网形成全国岩 石物性数据库，这些数据库的建成将对各油田地质规律的对比研究、油气预测都 将发挥巨大的作用。 1 3 本文研究思路 本研究是成都理工大学岩石物性参数数据库研发项目的后续研究课题， 其总体研究思路如下：以塔河油田提供的各类分析测试数据为样本，从油气勘探 开发研究的工作出发，保留原系统数据库核心部分，数据可视化方面融入g i s 技 术，发挥g i s 在空间查询和空间分析中的优势。此外，通过对现有岩石物性数据 的预处理、筛选、采用数据融合技术，选择相应的数学模型，设定临界值大小， 通过对已知单元的分析研究，对未知单元进行评测，系统提供多层次的空间分析 方法，实现岩石物性参数的数据从输入，管理，查询，检索，专题分析与综合分 析预测和输出的全过程。 。 1 4 本文的主要成果 ( 1 ) 以塔河油田提供的各类分析测试数据为样本建成了单油田级的基于g i s 的岩石物性参数数据库可视化信息系统。该系统提供多层次的空间分析方法，实 现岩石物性参数的数据从输入，管理，查询，检索，专题分析与综合分析预测和 输出的全过程。 ( 2 ) 采用了组件式g i s 开发和可视化编程工具v c + + 的集成二次开发技术， 这样既充分发挥g i s 工具软件在空间数据处理上的优势又利用了可视化开发工 具在应用程序开发上的强大功能。 4 第2 章岩石物性参数数据库 第2 章岩石物性参数数据库 2 1 组件式地理信息系统 组件式g i s ( c o m p o n e n t sg i s ，以下简称c o m g i s ) 是由一系列可拆分、可协作、 可裁减的g i s 组件构成的具有高度伸缩性的g i s 软件平台。组件式技术也是经 历了c o m 一组件式对象模型、0 l e 一对象联接与嵌入等技术的发展，才逐渐成熟 起来的。组件式g i s 是面向对象技术和组件式软件在g i s 软件开发中的应用， 具有易于集成、适用性强、便于开发、易于推广、成本低、扩展性强等优点。 g i s 系统的开发模式大体可分以下三种形式：其一是独立开发，指不依赖于 任何g i s 工具软件，从最底层进行的开发，这种方式开发周期较长，成本较高； 其二是单纯二次开发，指完全依赖于g i s 工具软件提供的开发语言进行系统的开 发，这种方式开发的程序相对而言可移植性较差；其三是集成二次开发，它是指 利用g i s 工具软件( a r c i n f o 、m a p l n f o 、m a p g i s 等) 实现g i s 的基本功能，并且 辅以面向对象的可视化开发工具( 如v i s u a lc + + v i s u a lb a s i c d e l p h i 等) 为开 发平台，这样既充分发挥g i s 工具软件在空间数据处理上的优势又利用了可视化 开发工具在应用程序开发上的强大功能，兼二者所长。这种集成二次开发又可分 为两种模式，一是采用对象连接嵌入自动化( o l e a u t o m a t i o n ) 技术或动态数据交 换( d d ed y n a m i cd a t ae x c h a n g e ) 技术，利用软件开发工具开发前台的可执行应 用程序，并以o l e 自动化方式或d o e 方式g i s 工具软件在后台运行，实现应用程序 的地理信息系统功能。二是利用g i s 工具软件生产厂家提供的建立在o c x 技术基 础上的g i s 功能组件( 控件) 如e s r i 公司的m a p o b j e c t s ，m a p l n f o 公司的m a p x 等。因为它们适用于大多数面向对象语言，所以就可以结合v i s u a lc + + v i s u a l b a s i c d e l p h i 等面向对象编程工具编制出应用程序，直接将g i s 功能嵌入到其 中。正是由于g i s 组件化开发的优势已日趋明显，己成为g i s 的重要发展方向之 一，所以本次开发也采用组件式g i s 二次开发模式。 组件式g i s 系统的特点 把g i s 的功能适当抽象，以组件形式供开发者使用，将会带来许多传统g i s 工具无法比拟的优点，具体如下： 5 成都理工大学硕士学位论文 ( 1 ) 小巧灵活、价格便宜 由于传统g i s 结构的封闭性，往往使得软件本身变得越来越庞大，不同系统 的交互性差，系统的开发难度大。在组件模型下，各组件都集中地实现与自己最 紧密相关的系统功能，用户可以根据实际需要选择所需控件，最大限度地降低了 用户的经济负担。组件化的g i s 平台集中提供空间数据管理能力，并且能以灵活 的方式与数据库系统连接。在保证功能的前提下，系统表现得小巧灵活，而其价 格仅是传统g i s 开发工具的十分之一，甚至更少。这样，用户便能以较好的性能 价格比获得或开发g i s 应用系统。 ( 2 ) 无须专门g i s 开发语言，直接嵌入m i s 开发工具 传统g i s 往往具有独立的二次开发语言，对用户和应用开发者而言存在学习 上的负担。而且使用系统所提供的二次开发语言，开发往往受到限制，难以处理 复杂问题。而组件式g i s 建立在严格的标准之上，不需要额外的6 i s 二次开发语 言，只需实现g i s 的基本功能函数，按照m i c r o s o f t 的a c t i v e x 控件标准开发接 口。这有利于减轻g i s 软件开发者的负担，而且增强了g i s 软件的可扩展性。g i s 应用开发者，不必掌握额外的g i s 开发语言，只需熟悉基于w i n d o w s 平台的通用 集成开发环境，以及g i s 各个控件的属性、方法和事件，就可以完成应用系统的 开发和集成。目前，可供选择的开发环境很多，如v i s u a lc + + 、v i s u a lb a s i c 、 v i s u a lf o x p r o 、b o r l a n dc + + 、d e l p h i 、c + + b u i l d e r 以及p o w e rb u i i d e r 等都 可直接成为g i s 或g m i s 的优秀开发工具，它们各自的优点都能够得到充分发挥。 这与传统g i s 专门性开发环境相比，是一种质的飞跃。 ( 3 ) 强大的g i s 功能 新的g i s 组件都是基于3 2 位系统平台的，采用i n p r o c 直接调用形式，所以 无论是管理大数据的能力还是处理速度方面均不比传统g i s 软件逊色。小小的 g i s 组件完全能提供拼接、裁剪、叠合、缓冲区等空间处理能力和丰富的空间查 询与分析能力。 ( 4 ) 开发简捷 由于g i s 组件可以直接嵌入m i s 开发工具中，对于广大开发人员来讲，就可 以自由选用他们熟悉的开发工具。而且，g i s 组件提供的a p i 形式非常接近m i s 工具的模式，开发人员可以像管理数据库表一样熟练地管理地图等空间数据，无 6 第2 章岩石物性参数数据库 须对开发人员进行特殊的培训。在g i s 或g m i s 的开发过程中，开发人员的素质 与熟练程度是十分重要的因素。这将使大量的h i s 开发人员能够较快地过渡到 g i s 或g m i s 的开发工作中，从而大大加速g i s 的发展。 ( 5 ) 更加大众化 组件式技术已经成为业界标准，用户可以像使用其他a c t i v e x 控件一样使用 g i s 控件，使非专业的普通用户也能够开发和集成g i s 应用系统，推动了g i s 大 众化进程。组件式g i s 的出现使g i s 不仅是专家们的专业分析工具，同时也成 为普通用户对地理相关数据进行管理的可视化工具。 2 2 基于组件式开发g i s 应用程序的体系结构 基于组件开发g i s 应用程序具有的典型的三层结构如图2 1 所示： 图2 1 组件式开发层次结构图 第一层：客户层，提供应用的用户界面，根据用户的操作来调用相应的应用 逻辑。在组件开发中，主要通过组件的属性和方法对数字地图进行管理。这也是 软件开发人员主要编写程序的层，即开发者的开发工作主要集中在该层上。 第二层：c o m 控件层，主要实现业务逻辑。这一层的主要功能都封装在c o m 控件中。控件通过c o m 技术，以接口的形式把它封装的功能提供给开发者。开发 者只需要按照控件内部的层次关系和数据结构，很容易引用和实现这些功能。 第三层：数据层，主要是以文件或数据库的形式为应用程序提供数据支持。 在g i s 软件开发中，主要有两类数据：一类是地图数据，如m a p x 的地图数据是 以“木g s t ”文件组织，以图层为基础的m a p i n f o 地图数据；另一类是专题信息 数据，这一类是专题信息数据，这主要取决于6 i s 应用。 三层体系结构是典型的客户服务器体系结构的应用程序。它的优点是应用 程序体积小，易于安装和维护，开发周期短而且效率高。 7 成都理工大学硕士学位论文 2 2 主要的g i s 组件产品 6 i s 组件的代表作应首推m a p o b j e c t s 以及m a p x 等。其中m a p o b j e c t s 由全 球最大的6 i s 厂商e s r i ( 美国环境研究所) 推出；m a p x 由著名的桌面6 i s 厂商美 国m a p i n f o 公司推出。另外还有加拿大阿波罗科技集团的t i t a n 等。表2 - 1 是 m a p o b j e c t s 和m a p x 的主要功能对比。 表2 - 1m a p o b j e c t s 和m a p x 的主要功能对比 功能 m a p o b j e c t s 妇p x 显示的地图数据格式 a r c v i e w 的s l p 、a r c i n f 0 的m a p i n f o 的数据格式 c o v e r a g e 、s d e 图层 叠加栅格图像有有 对地图的常用操作放大、缩小、漫游等放大、缩小、漫游等 图层控制增加、移走、设置当前层 增加、移走、设置当前层 属性数据绑定有有 地图信息查询方式1 通过鼠标选取特征1 通过鼠标选取特征 2 通过s q l 查找特征2 通过s q l 查找特征 3 通过空间操作选取特征3 通过空间操作选取特征 专题地图 较弱有 g p s 集成 有有 用户绘图图层 无有 生成编辑地图对象 较弱较弱 地图标注 有 有 地图符号化 较弱较强 分析功能 无无 地理编码 有 有 可使用的开发语言 v c 、v b 、p o w e r b u il d e r 、v c 、v b 、p o w e r b u il d e r 、 d e l p h i 、a c c e s s 等d e l p h i 、l o t u sn o t e s 等 应用及评价：软件的构件化已成为软件技术发展的潮流。基于d c o m 的 a c t i v e x 构件实现，已成为软件工业的一种标准。伴随着未来其它非w i n d o w s 平 台对a c t i v e x 的支持，a c t i v e x 构件化的g i s 软件系统将对g i s 的体系结构和6 i s 将来的应用前景产生深远影响。 第2 章岩石物性参数数据库 虽然采用g i s 构件在开发上有许多优势，但是不可避免的也存在一些功能上 的欠缺和技术上的不成熟，主要包括以下几个方面： ( 1 ) 与专业的g i s 客户端软件相比，采用构件技术不可避免的带来效率上的 相对低下，这在访问超大空间数据( 如大数据量的遥感图像) 的时候表现得尤为 明显； ( 2 ) 支持的空间数据量有限； ( 3 ) 支持的功能有限，由于是构件，只覆盖了g i s 系统的部分功能，于是对 于特殊领域，它就显得无能为力： ( 4 ) 系统的可靠性、容错性有待提高。d c 伽的一大特点是：开发及使用过程 中必须时刻注意w i n d o w s 系统o l e 系统注册表的正确。 2 3m a p x 组件在系统中的应用研究 2 3 1n a p x 组件概述 一 在组件式g i s 的产品中，上节提到的m a p x 无疑是当今较为流行和成熟的一 组。m a p x 是m a p l n f o 公司向用户提供的具有强大地图分析功能的a c t i v e x 控件 产品。由于它是一种基于w i n d o w s 操作系统的标准控件，因而能支持绝大多数标 准的可视化开发环境如v i s u a lc + + 、v i s u a lb a s i c 、d e l p h i 、p o w e r b u i l d e r 等f 编程人员在开发过程中可以选用自己最熟悉的开发语言，轻松地将地图功能嵌入 到应用中，并且可以脱离m a p l n f o 的软件平台运行。利用m a p x ，能够简单快速 地在企业应用中嵌入地图化功能，增强企业应用的空间分析能力，实现企业应用 的增值。m a p x 采用基于m a p l n f op r o f e s s i o n a l 的相同的地图化技术，可以实现 m a p l n f op r o f e s s i o n a l 具有的绝大部分地图编辑和空间分析功能。而且，m a p x 提供了各种工具、属性和方法，实现这些功能是非常容易的。 2 3 2m a p x 的基本属性 ( 1 ) m a p x 每个m a p 对象主要包括d a t a s e t s 、l a y e r s 、a n n o t a t i o n s 三个对象集合。 m a p 对象有一些主要的属性，如z o o m 用来设置放大级别( 在地图上显示的大小) ， r o t a t i o n 控制地图的旋转角度，c e n t e r x 和c e n t e r y 用于设置x 和y 的坐标系， 9 成都理工大学硕士学位论文 这要取决于地图的投影。 m a p 对象的许多属性本身又是一个对象，比如说一幅地图由多个图层组成， 则在一个m a p 对象中存在一个单独的l a y e r s 集合，其中包含所有图层的信息。 ( 2 ) l a y e r s 在m a p x 中，每张单独的地图都被表示成单独的一个图层，所有的图层存储 在l a y e r s 集合中。l a y e r s 集合由l a y e r 对象组成，按顺序编号为0 到n 。l a y e r 对象由f e a t u r e s 对象组成，f e a t u r e s 对象又是由f e a t u r e 对象组成，对应于地 图中的点、线、区域或符号。最上面一层为l a y e r s ( 1 ) ，l a y e r s ( 2 ) 位于l a y e r s ( 1 ) 的下面，以次类推。最下面的图层最先绘制，最上面的图层最后绘制。在应用程 序中，合理地安排好每层在l a y e r s 中的顺序是至关重要的。比如说有两个图层， 一层为点，一层为区域，则应将点层放到区域层的上方，否则区域会将点覆盖。 另外，在进行地图选择操作时，根据要求调整图层的顺序也是十分重要的。 m a p x 中的选择工具总是从可选择图层中的最上层开始选择，如果在地图上的同 一位置存在多个位于不同层的地图对象，其结果是很难精确地选择到目标对象。 因此，最好将被选择图层提到最上层显示。 ( 3 ) g e o s e t s g e o s e t 是在g e o m a n a g e r 中建立好的g s t 文件，类似m a p i n f o 中的w o r k s p a c e 概念，是图层及其设置的集合，控制程序中显示的地图。也可以在运行阶段设置 g e o s e t ，此时将导致已经加载的所有图层和d a t a s e t 被删除而由g e o s e t 中定义 的图层所代替。如果单纯地想删除所有图层，只需给g e o s e t 赋一个空字符串即 可。可以使用g e o s e tm a n a g e r 程序来管理g e o s e t 文件( g s t ) 。默认情况下g s t 文件存储在m a p x m a p s 目录下，可以调用g e o d i c t i o n a r ym a n a g e r 程序进行 修改，指向用户程序数据所在的位置。 ( 4 ) d a t a s e t s d a t a s e t s 用于实现地图与数据的绑定。 建立地图信息与属性数据之间联系的过程称之为自动绑定或自动匹配。要实 现这一过程，首先将地图在g e o d i c t i o n a r y 中注册。 ( 5 ) a n n o t a t i o n s a n n o t a t i o n s 集合提供了操纵地图中文字和符号的简单方法。a n n o t a t i o n s 位于所有其它图层的上方并且不与任何数据连接，m a p l n f o 中的透明图层比较类 l o 第2 章岩石物性参数数据库 似。 a n n o t a t i o n s 包括以下主要的属性与方法：h d d s y m b o l 在a n n o t a t i o n s 中增 加符号，符号类型使用m a p d e f a u l t s t y l e 定义；a d d t e x t 在a n n o t a t i o n s 中增 加文本；r e m o v e 删除特定的标注；t y p e 取值为m i s y m b o l a n n o t a t i o n 或 m i t e x t a n n o t a t i o n 。 a n n o t a t i o n s 还有一个非常重要的属性g r a p h i c ，其定义为g r a p h i c 对象， 在该对象中包含了符号或文本的样式、位置等信息，即g r a p h i c 的c a p t i o n 、 p o s i t i o n 、s t y l e 、x 、y 属性。如a n n o t a t i o n s 的t y p e 属性定义为 m i t e x t a n n o t a t i o n ，则可以定义g r a p h i c 的c a p t i o n 属性设置标注的字符串。 2 3 3m a p x 空间数据结构 空间数据结构，是g i s 的基石，g i s 就是通过这种地理空间拓扑结构建立地 理图形的空间数据模型并定义各空间数据之间的关系，从而实现地理图形和数据 库的结合。 缘台地翻 圜层l 嘲层2 空闷爽俸 对痤的奎闻数据袭 对应的空俩数据囊 图2 - 2 如p x 的空i 目数据 从横向分析，m a p x 采取的空间数据结构是基于空间实体和空间索引相结合 的一种结构。空间实体是地理图形的抽象模型，主要包括点、线、面三种类型。 任何点、线、面实体都可以用直角坐标点x 、y 来表示。点可以表示成一组坐标 ( x ，y ) ，对于线和面，则均被表示成多组坐标( x l ，y l ；x 2 ，y 2 ；) 。空间索引 是查询空间实体的一种机制，通过空间索引，就能够以尽量快的速度查询到给定 成都理工大学硕士学位论文 坐标范围内的空间实体及其所对应的数据。 从纵向分析，m a p x 的空间数据结构是一种分层存放的结构。用户可以通过 图形分层技术，根据自己的需求或一定的标准对各种空间实体进行分层组合，将 一张地图分成不同图层。采用这种分层存放的结构，可以提高图形的搜索速度， 便于各种不同数据的灵活调用、更新和管理。 m a p x 组件的基本组成单元是单个对象和集合。其中集合包括对象，是多个 对象的组合。每种对象和集合负责处理地图某一方面的功能。由图2 2 可以看出， 位于顶层的是地图本身，其它均由地图对象继承。图层，数据集，注释是地图对 象下面的三个重要的分支。其中图层主要用于操作地图的图层，数据集用于访问 空间数据库，注释用于在地图上增加文本或者符号。 2 3 4m a p x 组件的模型结构 m a p x 组件的基本组成单元是o b j e c t ( 单个对象) 和c o l l e c t i o n ( 集合) 。 其中集合包括对象，是多个对象的组合。每种对象和集合负责处理地图某一方面 的功能。 由图2 - 3 可以看出，位于顶层的是m a p 对象本身，其它均由m a p 对象继承。 l a y e r s 、d a t a s e t s 、a n n o t a t i o n s 是m a p 对象下面的三个重要的分支。其中l a y e r 主要用于操作地图的图层，d a t a s e t s 用于访问空间数据表，a n n o t a t i o n 用于在 地图上增加文本或者符号。 1 2 第2 章岩石物性参数数据库 2 3 5m a p x 的数据绑定 图2 - 3m a p x 的模型结构 数据绑定是m a p x 的重要特性，也是实现g i s 应用的前提。g i s 包括2 大类 型的数据：空间数据和属性数据。空间数据是对应空间实体的地理编码，能够标 识地物对象的空间位置，如钻井的地理位置、断层线的分布及走向等。它还隐式 地包含了各空间实体的地理坐标。属性数据用于反映与空间实体对应的属性，如 井号、井别、生产时间、层位等。数据绑定就是建立空间数据和属性数据的关系， 使地理对象和相关属性有机结合，从而实现图文互动。具体来说，m a p x 中的m a p 由一个或多个图层组成，每个图层由点、线、区域或文本等图形对象组成，每个 图形对象代表特定的地物。图形对象与地物的属性数据通过数据绑定相关联，这 样，单击地图上的某个地物，就可以浏览到与该地物相关的信息。 ( 1 ) m a p x 的数据绑定方式 1 ) x _ y 绑定 如果要绑定的数据表中包含x y 坐标信息的字段，并以这2 个字段 成都理工大学硕士学位论文 的数据为坐标创建点对象时，就采用该绑定方式。该方式为静态绑定。 在静态绑定方式下，图层不会与数据表同步更新，即当数据表打开时， m a p x 将数据一次性读入：数据表打开后，即使修改表中的数据，也不会 改变图层的显示。 2 ) p o i n tr e f e r e n c e 绑定 如果数据表中不含x y 坐标信息的字段，但含有可作为参考信息的 字段，例如区块编码，可以利用p o i n t r e f e r e n c e 绑定方式将数据在图层 中以点的形式表现出来。这时要有一个包含x y 坐标的图层作为基于区 块数据表的参考图层。该方式也是静态绑定。 ( 2 ) m a p x 可以绑定的数据源 m a p x 可以通过数据绑定访问多种类型的数据库。表2 2 列出了m a p x 可 以绑定的数据源。 数据源类型 描述 a d om i c r o s o f ta c t i v ed a t ao b j e c t 数据集 n a o d a t aa c c e s so b j e c t 数据集 d e l p h i b o l a n db d e 数据源 g l o b a lh a n d l e 以t a b 键作为分割符的数据集 l a y e rm a p i n f o 数据表 n o t e sv i e w n o t e sq i l e r yl o t u sn o t