（大地测量学与测量工程专业论文）基于arcims的油田网络地理信息系统设计与实现.pdf

论文题目：基于a r c l m s 的油田网络地理信息系统设计与实现 专业：大地测量学与测量工程 硕士生：邹为彬( 签名) 盘五型 指导教师：张耀民 ( 签名) 星耋甄 摘要 目前，我国对油田信息的管理绝大部分采用的是手工管理方式，作为管理依据的文 字档案及图形档案都存储于纸介质上，由于使用频率高，图纸资料破损严重，因此利用 g i s 技术建立数字油田信息系统已经成为油田管理的一个趋势。建立基于a r c i m s 的油 田网络地理信息系统，可以将油田在开发、生产过程中大量的信息进行及时处理，为管 理者和技术人员提供及时的信息，提高工作效率和管理水平。 本文研究和完成的主要工作包括： ( 1 ) 主要分析了大量国内外相关的w e b g i s 软件及其相应的功能，分析了当前国 内主要油田地理信息系统建设的现状。 ( 2 ) 研究了利用a r c s d e 对矢量数据和栅格数据进行入库管理工作。由于该系统 处于开始阶段，因此本次工作也包括原始数据的前期处理。根据本次系统开发中的数据 量和系统性质，主要研究了s q ls e r v e r 2 0 0 0 和a r c s d e 结合进行数据入库管理的方法。 ( 3 ) 本文主要在a r c l m s 设计站点模板的基础上，利用j a v a 语言进行二次控件的 开发，在利用原有的工具基础上进行了以下开发：用户查询工具；数据库更新工具；统 计图输出工具：专题图浏览工具；以及管理员的相关功能的开发。 关键词：a r c l m s ；w e b g i s ；a r c s d e ；j a v a ；a r c x m l ：油田 研究类型：应用研究 s u b j e c t ：t h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no f a n a r c i m s b a s e do i l f i e l dw e b g i s s p e c i a l t y ：g e o d e t i cs u r v e ya n ds u r v e y i n ge n g i n e e r i n g n a m e：z o uw e i b i n i n s t r u c t o r ：z h a n gy a o m i n ( s i g n a t u r e ) 纽丝邀 ( s i g n a t u r e ) a b s t r a c t a tp r e s e n t ，t h em a j o rp a r to fo i lf i e l di n f o r m a t i o nm a n a g e m e mi st h em a n u a l m a n a g e m e n tw a yi no n rc o u n t r y a l lt h eb a s i si n f o r m a t i o ns a v e sa st h ew r i t i n gf i l ea n dt h e g r a p hf i l eo nt h ep a p e r t h em a t e r i a ld a m a g e ss e r i o u s l yb e c a u s eo ft h ef r e q u e n c yo fu s e t h e r e f o r e ，i th a sa l r e a d yb e c o m eat e n d e n c yf o rt h eo i lf i e l dm a n a g e m e n tu s i n gt h eg i s t e c h n o l o g ye s t a b l i s h m e n tn u m e r a lo 订f i e l di n f o r m a t i o ns y s t e m a na r c l m s b a s e do i lf i e l dw e b g i sc a nc o l l e c tt h eo i l f i e l di n f o r m a t i o ni nt h e d e v e l o p m e n ta n dt h ep r o d u c t i o np r o c e s s ，w h i c hp r o v i d e st h ep r o m p ti n f o r m a t i o nf o rt h e s u p e r i n t e n d e n ta n dt h et e c h n i c a lp e r s o n n e l b yt h i sw a y , i tc a ne n h a n c ew o r k i n ge f f i c i e n c y a n dt h em a n a g e m e n tl e v e l t h em a i ns t u d ya n dc o m p l e t ew o r ka sf o l l o w s ： ( 1 ) t h ep a p e rh a sm a i n l ya n a l y z e dr e l a t e ds o f t w a r ei nd o m e s t i ca n df o r e i g na n dl i s t e di t s f u n c t i o n s t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h ea c t u a l i t yo fg i sd e v e l o p m e n ti nm o s to i lf i e l di no u r c o u n t r y ( 2 ) t h i sa r t i c l eh a ss t u d i e dh o w t ou s ea r c s d et om a n a g et h ev e c t o rd a t aa n dt h eg r i d d a t ai nag e o d a t e b a s e b e c a u s et h i ss y s t e mi sa tt h ei n i t i a ls t a g e ，t h e r e f o r et h ed e v e l o p m e n to f t h i ss y s t e ma l s oi n c l u d e so r i g i n a ld a t ep r o c e s s i n g a c c o r d i n gt ot h ed a t aq u a n t i t ya n df e a t u r e ， t h ed e v e l o p m e n to ft h i ss y s t e mh a ss t u d i e dh o wt om a n a g et h ed a t eu s i n gs q ls e r v e r 2 0 0 0 a n dt h ea r c s d e ( 3 ) i nt h ef o u n d a t i o no fs t a n d a r dt e m p l a t ew h i c hi sd e s i g n e dw i t ha r c l m s ，u s i n gt h e j a v al a n g u a g et h i sa r t i c l eh a sd e v e l o p e ds o m en e wf u n c t i o n si n c l u d i n g ：u s e ri n q u i r yt o o l ； d a t a b a s er e n e w a lt o o l ；s t a t i s t i c a lc h a r to u t p u tt o o l ；s p e c i a lc h a r tb r o w s i n gt o o l ；a n dt h e m a n a g e r sr e l a t e df u n c t i o nd e v e l o p m e n t k e y w o r d s ： a r c i m s w e b g i sa r c s d ej a v aa r c x m lo i lf i e l d t h e s i s： a p p l i c a t i o ns t u d y 姿料技丈拳 学位论文独创性说明 9 2 3 1 0 9 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学 或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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做了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：廊为椎 日期：加r 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间 论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学 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 等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课 题再撰写的文章律注明作者单位为西安科技大学。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名：卸驹彤 指导教师签 日 1 绪论 1 绪论 1 1 选题的背景和研究的意义 w e b g i s 是i n t e r n e t 技术应用于g i s 开发的产物，随着i n t e m e r 技术的不断发展和各 行业对地理信息系统的重视，利用i n t e m e t 技术在万维网( w o r l dw i d ew e b w w w ) 上 发布和获取空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析功能，已经成为g i s 发展 的一种趋势【1 】【2 】。 我国对油田信息的管理绝大部分采用的是手工管理方式，作为管理依据的文字档案 及图形档案都存储于纸介质上，由于使用频率高，图纸资料破损严重。随着时间的推移， 纸张老化、字迹模糊；另外大量零散的图纸资料不但给查询工作造成了极大的不便，而 且也不易于进行统计分析，降低了决策的科学性，因此利用g i s 技术建立数字油田信息 系统已经成为油田管理的一个趋势。 数字油田信息系统的核心是为石油企业建立数据和信息资产的共享机制和管理体 系，在信息共享的基础上，面向石油勘探、开发、地面建设、储运销售以及企业管理等 各生产环节，建立多专业的综合数据体系，并与各专业的应用系统进行高度融合。在建 立油田生产和管理流程优化应用模型的基础上，利用g i s 技术对数据实现可视化和多维 表达，并且通过智能化分析模型，为企业的经营管理提供良好的信息支撑环境。 由于油田具有分布比较分散的特点，因此建立油田网络地理信息系统，可以将油田 在开发、生产过程中大量的静态、动态数据收集起来进行及时处理，特别是一些动态数 据：生产过程中的日报、月报、各种生产汇报、设备信息、人员信息、管理信息以及各 种图片资料、平面图资料等信息进行实时更新，为管理者和技术人员提供及时的信息， 达到提高工作效率和管理水平的目的处理，对于提高石油企业管理水平起到决定性的作 用。因此，建立基于a r c i m s 油田网络地理信息系统具有重要的实际意义。 1 2 国内研究和应用现状 1 2 1 我国油田信息系统建设现状 在我国，大庆油田、胜利油田、中原油田、长庆油田、大港油田等许多油田都建立 了油田地理信息系统对数据进行管理。 例如大庆油田的地理信息建设内容包捌3 】： ( 1 ) 大庆基础地理信息系统 该系统启动于1 9 9 6 年，以w m d o w sn t 作为网络环境，采用c s 模式，以m g e 为 西安科技大学硕士学位论文 g i s 平台，以o r a c l e 为底层数据库操作系统，并利用m i c r o s t a t i o n 的核心c a d 开发语 言( m d l ) 和v b 、v c + + 等开发形成。其主要功能包括： 大庆油田基本地形图( 1 ：2 0 0 0 与1 ：5 0 0 0 ) 的存储、管理、维护 为油田规划和设计提供数字化地形图的地形图、专题图、带状地形图、纵横断面 图、工程地质剖面图等勘查成品图资料 为油田设计提供工程地质资料 为大庆油田地面工程数据库提供基础地理信息支持 提供各种图形输入编辑工具 依国家测绘标准提供各种测绘专用符号库、线形库等的编辑维护工具 ( 2 ) 大庆油田地面建设信息系统 地面建设系统包括了建成大庆长垣油田基础地理信息系统、大庆油田电力地理信息 系统、大庆长垣油田地面建设规划信息系统等。该系统以m g e 和g e m e d i a 为平台，o r a c l e 为数据库操作系统，以i e 为客户端，实现了查询、统计报表、辅助规划等功能。 ( 3 ) 大庆油田勘探数据库 该数据库的建设起步于1 9 8 5 年，比较全面地包含了大庆探区从勘探初期到现在， 与油气有关的几乎所有信息数据。截至到1 9 9 9 年，该数据库己涵盖勘探相关专业的9 大类( 物探类、地质录井类、测井类、测试类、分析化验类、储量类、综合研究类、生 产动态类、设计类) 、6 0 多个表，具有一定规模的勘探数据库。 该勘探系统共完成了两干余口探井的基础数据进机，实现了网上共享，并在充分调 查、研究的基础上初步完成了勘探数据管理系统( 勘探数据银行) 的总体框架设计。 目前，大庆油公司勘探开发研究院的勘探图形库已经开始建设，该库的建设思路是： 将现有纸质图形扫描矢量化建库。 ( 4 ) 大庆油田开发数据 开发系统进一步完善了开发数据库建设。为油田开发规划基础资料网上共享提供了 必要条件。 ( 5 ) 油藏模拟 大庆油田于2 0 0 2 年先后在研究院和采油一至七厂组装了8 套微机群系统，同时开 发了与微机机群配套的并行黑油模拟软件，目前这套系统在七个区块2 5 4 0 口井上推广 应用。 在胜利油田，油田地理信息系统的建设成果包括弘】： ( 1 ) 胜利油田勘探信息系统 胜利油田勘探数据库目前已经建成了一个局级总库( 数据来源于各分库) 和6 个分 库( 生产动态分库、物探分库、录井分库、试油分库、测井分库和综合分库) ，包括了 井位信息、综合录井图数据、试油成果、测井解释结果、测线数据等最常用的基本信息 l 绪论 数据。 ( 2 ) 胜利油田油气开发信息系统 该数据库共1 3 4 个分库，目前已建1 3 0 个，平均每个采油厂建6 5 个，全局总入库 量4 5 0 0 兆。围绕该数据库胜利油田开发推广了相应的应用软件系统s h e n g l iw e l l ， 该系统主要包括：数据库查询模块、数据库查错模块、数据录入模块、标准建库模块、 数据转换模块等。同时，还开发了水驱曲线预测采收率软件。 ( 3 ) 胜利油田油气钻井信息系统 该系统包括：基于g i s 的钻井生产调度指挥系统：钻井、完井、修井一体化数据管 理系统；网络化钻井设计系统：随钻测量三位可视化系统：钻井数据远程传输、三维可 视化及卫星视频会议系统。 ( 4 ) 胜利油田地面建设信息系统 中原油田在油田信息化建设过程中开发了口】： ( 1 ) 中原油田勘探开发图形管理系统 该系统以w i n d o w sn t 为网络操作系统，以s q ls e r v e r 为数据库平台，以d e l p h i 和v c + + 为前台开发工具，建成了一套完整的图形入库、查询、显示、输出系统。系统 功能包括：图形入库子系统、图形查询子系统、图形显示子系统、图形打印输出子系统、 图形库维护子系统、图形入库予处理工具、图形处理子系统等。 ( 2 ) 勘探开发可视化系统 该系统是以m a p i n f o 系列产品( m a p i n f op r o f e s s i o n a l + m a p x t r e a m e ) 为基础开发而 成，采用b s + c s 模式，基于油田经营的单井应用模型、油田区块( 勘探区域) 应用模 型、生产管理应用模型，集勘探开发图形、信息交换查询分析及信息发布于一体，实现 了集团公司、油区( 局) 、油田、区块( 勘探区域) 四级信息可视化。 大港油田的信息化建设成果主要包括以下内容： ( 1 ) 大港油田生产日报系统 ( 2 ) 大港油田生产信息管理系统 ( 3 ) 钻井工程数据库应用系统 ( 4 ) 大港油田勘探开发数据库( 在建) ( 5 ) 大港油田q h s e 体系管理网络系统 这些信息系统多为基于单机版的地理信息系统，而基于网络的信息系统所占比例还 比较小。并且，这些系统存在一些缺陷，这些缺陷主要表现在数据方面： ( 1 ) 数据管理分散，缺乏统一的一体化解决方案。目前，油田内部的各种数据库的 建立和维护基本都分散在不同的专业业务部门，基本只考虑本专业的业务需要，没有建 立统一的数据管理和数据共享机制。 ( 2 ) 基础数据建库入库率低。勘探开发数据库以各种属性数据为主，缺乏空间图 西安科技大学硕士学位论文 形数据库，物探、测井建库处于起步阶段，并主要是属性库，基本没有建立项目( 成果) 数据库，采油厂数据入库率较低，部分不足4 0 ，地面建设信息量严重不足，部分区域 地面信息陈旧，难以为勘探、开发部署、钻井设计等其它专业服务。 ( 3 ) 数据质量差。由于油田数据的源头采集率较低，中间环节多，同时又缺乏有 效的质量控制体系，使得数据差错率较高。为后期的管理和数据挖掘带来不便。 ( 4 ) 数据共享程度低。由于油田内数据库建库标准不统一、数据格式( 采集格式、 成果格式) 互不相同，造成油田数据难以共享。 ( 5 ) 信息应用层次较低。油田的大部分软件功能主要集中在报表的编制、数据的 简单查询、汇总，实现数据分析和深层次信息挖掘、协同工作等功能的软件还相对较少。 1 2 2w e b g i s 应用现状 1 9 9 7 年分布式地理信息系统和基于w e b 的地理信息系统一词出现，一些基于w e b 浏览器的g i s 软件如g e o m e d i a , i m s 等商业w e b g i s 软件相继目世并不断发展。1 9 9 8 年互联网地理信息系统一词出现，使用j a v a 语言，基于分布式组件和对象技术的互联网 地理信息系统相继出现并逐步完善。1 9 9 9 年组件式网络地理信息系统开始研究口1 。 目前，w e b g i s 得到越来越广泛的应用，互联网上已经出现了许多基于网络的地理 信息系统应用实例，其应用方向主要体现在两太领域： ( 1 ) 基于网络的公共信息在线服务 在国内外许多网站上已经提供了很多成功的应用，提供了大量的服务信息。目前国 外许多著名的g i s 软件开发商的网站上都使用了w e b g i s 技术。在国内也有不少网站提 供了全国许多大城市的数字地图查询、交通信息、旅游信息等的功能，如国内的上海徐 汇公共服务g i s 系统( h a p ：p u b l i c g i s x h s h e n ：8 0 8 0 x h p g i g i n d e x j s p ) ；s o h u 网站的图行 天下一g 0 2 m a p 一电子地图位置服务( h t t p ：w w w 9 0 2 m a p c o r n ) ；国外的g r e e n w o o dc o u n t y , s o u t hc a r o l i n ag i s 的网络地理信息网站( h t t p ：h 1 6 5 1 6 6 3 9 5 g i s w e b s i t e d e f a u l t h t m ) 等网 站，都是网络公共信息在线服务的成功示例。 ( 2 ) 基于i n t r a n e t 的企业内部的管理系统 i n t r a n e t 是企业内部的i n t e m e t ，即在防火墙内运用w e b 和i n t e m e t 技术，其热度不 亚于i n t e m e t ，许多的大型企业都建立了企业内部的网站，因此基于i n t r a n e t 的信息系统 是信息系统建设的一个发展方向。客户服务器( c s ) 结构是一种得到广泛验证的优秀 计算结构，现在仍充当着事务处理和决策支持系统的主角，是目前信息系统建设最常用 的一种结构。可以预见，基于i n t r a n e t 的企业、部门内部的网络g i s ，可以在科研机构、 政府职能部门、企事业等特殊单位和大型企业得到广泛应用。 4 1 绪论 1 3 本文研究的主要内容 ( 1 ) 研究了利用a r c s d e 对油田各类矢量数据和栅格数据进行入库管理工作。 ( 2 ) 研究了大量国内外的相关的w e b g i s 软件，以及这些软件的功能特点。 ( 3 ) 研究利用a r c g i s 系列软件作为地理信息系统平台，搭建a r e l m s 网络服务平 台，并结合s e r v l e t 、a r c i m s 9 0 、j d k l 4 等技术执行网络发布环境的配置。 ( 4 ) 研究在a u t h o r 创建地图、a d m i n i s t r a t o r 发布服务和d e s i g n e r 设计站点模板的基 础上，利用j a v a 语言进行二次控件的开发，实现系统的功能模块。 西安科技大学硕士学位论文 2w e b g i s 开发框架 2 1w 曲g i s 概述 随着i n t e m e t 的迅速发展，g i s 数据共享成为可能，建立面向用户的、资源共享的开 放式w e b g i s 己是大势所趋。越来越多地g i s 软件商和地理数据库建设单位都将他们的 产品和服务送入i n t e m e t ，越来越多的用户通过w w w 、f t p 等服务器从网上查询他们所需 的g i s 数据、g i s 软件等信息服务。利用w 曲g i s ，人们可以通过w 偈，在每一个站点 搜索和浏览所需的空间数据、专题地图和图像，还可以进行空间查询和空间分析，使g i s 成为一种大众信息流通工具。w e b g i s 采用b s 体系结构，不同部门的数据可以分布式存 储在不同地点的服务器上，每个g i s 用户作为一个客户端通过互联网与服务器交换信息， 甚至可以在全球范围内进行实时在线数据更新，与网上其他非g i s 信息进行无缝连接和 集成。i n t e m e t 方便、快捷和及时地将地理信息传送到需要的地方去，以发挥地理信息在 国民经济建设、国防建设和文化教育等行业中的应用价值。 w 曲g i s 使g i s 从封闭、孤立走向开放式、协作和互操作。通过网络可以将空间信息 传至千家万户，可以预见，随着i n t e r n e t 技术的发展，w e b g i s 应用终将走上普通人的办 工桌、走进千家万户的家用电脑，与i n t e m e t 本身一样成为人们日常生活必不可少的实用 工具。 w e b g i s 提供了一种易于维护的分布式g i s 解决方案。尽管目前的w 曲g i s 软件提供 的空间分析功能很难满足专业应用的需要，但是随着技术的发展，w 曲g i s 终将取代传统 的g i s 。 与传统的g i s 相比，w e b g i s 具有以下的特点1 】 2 】1 4 2 l ： ( 1 ) 真正的数据共享 w e b g i s 可以通过通用的浏览器进行信息发布，因此使得各种用户都能方便的获取所 需的信息。同时，随着i n t e m e t 的迅速发展，w e b 服务正在渗入千家万户，在全球范围内 都可以获得w e b g i s 服务器提供的服务。 ( 2 ) 巨大的扩展空间 i n t e r n e t 技术基于的标准是开放的、非专用的，是经过标准化组织i e t f 和w 3 c 为 i n t e m e t 制定的，这为w e b g i s 的进一步扩展提供了极大的发展空间，使w e b g i s 很容易 与w e b 中的其他信息服务进行集成，建立功能丰富的具体g i s 应用。 ( 3 ) 跨平台的特性 w e b g i s 提供的数据，对计算机和操作系统没有限制，只要能访问i n t e m e t ，用户就 可以访问和使用w 曲g i s 。 6 2 w e b g i s 概述 ( 4 ) 数据安全性和可扩展性强 该系统采用b s 模式，所有对数据的操作和维护都在服务器端进行，而客户端根据 授权范围来使用服务器上的数据资源，这样不但实现了对多用户并发访问的控制，而且 也保证了数据的完整性和安全性。同时，数据的扩充和恢复都带来方便。 ( 5 ) 易于使用和维护 由于采用了网络技术，系统在浏览器界面上运行，通过浏览器即可进行各种数据的 查询、处理等，使用方便。应用程序集中安装在服务器上，程序的修改、维护只需在服 务器上进行，客户端不需要安装相应的软件，降低了成本。 2 2 开发平台选择 当前，国外的w e b g i s 软件主要有m a p i n f o 公司的m a p x t x e m e ，i n t e r g r a p h 公司的 g e o m e d i aw e b m a p ，e r s i 公司的i n t e r n e tm a p s e r v e r , a u t o d e s k 公司的m a p g u i d e ，b e n t l y 公司的m o d e l s e r v e r d i s c o v e r y ；国内的软件主要有：超图公司的s u p e r m a pi s n e t 企业 版，中遥地网信息公司的地网g e o b e a n s 。表2 1 列举国外w e b g i s 软件的比较。 表2 i 常用w e b g i s 软件比较 g e o m e d i aw 曲i n t e m e tm 印m o d e l s e r v e r 软件 m a p x t x e m em a p g u i d e m 印s e r v e r ( i m s ) d i s c o v e r y i n t e r g r a p h 公司 m a p l n f oc o r p e s i u i n c a u t o d c s ki n c b e n t l y c o r p 服务器操作 w i n d o w sn tw i n d o w sn tw j n d o w sn tw i n d o w sn tw i n d o w sn t 系统 i n t e m e t 支持c g i 的 i n t e m e t i n f o r m a t i o n支持c g i 的 w e b 服务器i n f o r m a t i o n n e t s c a p es e r v e r w bs e r v e r s e r v e r 或者w e bs e r v e r s e r v e r n e t s c a p es e r v e r 其他服务器 o d b c 、m c s d e 或者 m i c r o s t a t i o n m a p l n f o4 x 、 o d b c a r c o b j e c t s 、 o d b c g e o g r a p h i c s ，端软件 m a p b a s i c 0 d b c0 d b c 客户端操作 w 如d o w s 系列、 w i n d o w s 系列、w 证d o w s 系列、 w i n d o w sw i n d o w s m a c i n t o s h 、m a c i n t o s h 、m a c i n t o s h 、 系统n t 9 5n t 9 5 i 嗽i n d (u n 西安科技大学硕士学位论文 i n t e m e ti n t e m e t i n t e r n e t 客户端浏览支持h t m l 的 e x p l o r e r 、支持h t m l 的e x p l o r e r 、e x p l o r e r 、 器任意浏览器 n e t s c a p e 任意浏览器 n e t s c a p en e t s c a p e n a v i g a t o rn a v i g a t o rn a v i g a t o r 客户端是否 自动下载自动下载j a v a需要安装需要安装 需要插件 不需要a c t i v e c g m 控 a p p l e t 或者m a p o u i d e 插件v 砌以l 、c g m 、 ( p l u g i n ) 控 件 a c t i v e x 控件 ( 1 兆左右)s v f 等插件 件( c o n t r 0 1 ) j p e g g i f 、矢 网络传递的 a c t i v e c g m ( 栅 量图 j p e g 、p n g 、 图形格式 j p e g ( 栅格图) 、a r c x m lo g cm w f ( 矢量图1 v r m i ，、c g m 、 格图和矢量图) s v f ( 栅格图和 w m s 、0 g c 聃下s 矢量图) 地图预出版 动态生成地图动态生成地图动态生成地图 需地图预出版 动态生成地图 处理处理 m g e 工程、 m i c r o s 诅t i o n d g n 文件、 a r c v i e ws h a p e 可发布的数m a p l n f o 地图 f r a m e 文件、 文件、a r c i n f o g e o g r a p h i c s 工 m g e d m 文件、 c o v e r a g e 、s d e a u t o d e s kd w g 程文件、 据格式文件地图文件、m i c r o s t a t i o n 设 a r c v i e ws h a p e a u t o d e s kd w g 计文件 文件、a r c i n f o 文件 c o v e r a g e 、s d o 文件 a r c l m s 是e r s i 公司开发的一个基于服务器的产品，它提供了一个用于在网页上发 布g i s 数据和服务的分层框架结构。a r c l m s 提供了一个g i s 地图、数据和元数据发布 的工具，通过它可以使网络中的更多用户可以进行数据获取和浏览等操作。a r e i m s 的目 的是通过网站来提供g i s 数据、交互式地图、元数据目录以及目标g i s 应用。用户可以 通过a r c l m s 提供的h t m l 或j a v a 通过网页浏览器获取服务。此外，a r c i m s 服务可以 通过不同的客户端实现，包括a r c g i s 桌面系统、在a r c g i se n g i n e 中创建的用户自定义 应用程序、a r c r e a d e r 、a r c p a d 、a r c g i ss e r v e r 、m a p o b j e c t sf o rj a v a 版，以及各种使 用h t t p 和x m l 进行网络通讯的无线设备。 2 w e b g i s 概述 a r c l m s 具有以下的网络发布功能唧【3 6 】： ( 1 ) 影像渲染功能：影像渲染可以创建地图当前视图的一个快照，并将该视图快照以图 像形式发送给a r c l m s 客户端。 ( 2 ) 要素流功能：要素流功能是指以流的方式向客户端发送矢量数据，使客户端完成一 些高级g i s 任务，例如要素注记、地图提示创建、空间选择等。 ( 3 ) 数据查询功能：支持用户创建新的查询条件或执行预定义的查询来获取特定的信 息。当客户端向服务器提交这些查询后，服务器将查询的结果返回给客户端。 ( 4 ) 数据提取功能：用户可以向服务器发送地理数据集请求，服务器将响应得到的特定 数据以z i p 压缩格式传送给客户端，供本地使用。 ( 5 ) 地理编码功能：该功能允许用户提交一个地址从a r c l m s 地理编码服务器上得到地 址的地图位置，服务器根据情况返回一个准确位置或一个候选列表。 ( 6 ) 元数据目录服务功能：a r c l m s 可以发布用a r c g i sd e s k t o p 、a r c l m s 和a r c s d e 创建的元数据。通过建立元数据目录，可以让用户在网站上很方便地找到并访问所需的 g i s 信息。 ( 7 ) 元数据目录浏览和搜索功能：结合a r c l m s 和基于网络的h t m l 应用程序，都可 以完成元数据目录的搜索任务，也包括定制地名词典。这些工具对于构建一个g i s 目录 门户是相当重要的。 ( 8 ) a r c m a ps e r v e r 功能：a r c l m s 可以发布a r c m a p 定制的地图，这样通过a r c i m s 网站就可以访问高级的g e o d a t a b a s e 和a r c m a p 的专业制图。 ( 9 ) 网络地图应用功能：a r c i m s 包含了一系列基于浏览器的、用于g i s 访问的网络地 图应用，使用网络浏览器作为g i s 终端，可以使非g i s 用户也能分享专业的g i s 技术。 ( 1 0 ) o g c 互用性支持：a r c l m s 提供了许多o g c 规范的广阔持续支持。 综上所述，a r c l m s 功能强大，并支持o g c 规范，这里选择a r c l m s 作为油田网络 地理信息发布系统的开发平台。 2 3a r c l m s 体系结构 a r c l m s ( i n t e m e tm a ps e r v e r ) 是e s r i 最新推出的第二代互联网上地理信息系统平台， 其结构经过特别设计用来满足在i n t e m e t 上提供地理数据和服务的需要。a r c l m s 主要用 于在i n t e m e t 上提供g i s 服务，a r c i m s 可以很容易地制作地图服务o “a ps e r v i c e s ) 、开发 与地图服务进行通讯的w e b 页面，并且进行站点管理。 a r c l m s 是一个由客户端部件、服务器端部件和数据管理部件组成的分布式系统。客 户经过i n t e m e t 或i n t r a n e t l 务器向a r c l m s 发出请求信息，a r c l m s 服务器就根据要求产生了 一个地图，该地图服务通过用图象的方式或矢量流的方式把地图发送到客户浏览器。 a r c l m s 的三层服务体系结构见图2 1 ： 9 西安科技大学硕士学位论文 客户 服务器端 二二二二二二二二二三三三三至三三二二二 数据管理 数据存取网关 图2 1m c i m s 的三层服务体系结构框图 a r c i m s 各个不同层之间通过a r e x m l 进行通讯。a r c x m l 是x m l 语言( 可扩展的标 记语言e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 的种，它使用文本方式，通过一定的封闭结构，标 记化记录了相关的地理信息。a r c x m l 有以下功能：定义了m a p s e r v i c e 的内容以及从客 户端发出的请求；接受a r c i m s 响应，完成各业务逻辑层和服务器之间的通信内容，如服 务信息、图层信息等。a r c x m l 是a r c l m s 模型中用于通讯的标准语言，在描述数据时， a r c x m l 描述结构数据的内容而不是数据的表现。在a r c l m s 中，通过在地图配置文件 ( a x l ) 里手工添加元素和元素的属性，可以实现一些不能通过a u t h o r 实现的功能，例如 更多的表现方法和标注选项，数据源，表联接以及其他的功能。 a r c x m l 在客户端和服务器端应答流程中的工作方式如图2 2 所示： 2 w e b g i s 概述 过 滤 后 的 请 i n t e r n e t 浏览器 i 、。 不同 7 审一 x m l 或其 的格 他 n w e b 服务器 配套的服务端引擎 在特定t c p ，i p 端口监听 a r c i m sc o n n e c t e r s 在特定t c p i p端口监听 应用服务器 么 a r c a r c 空间数据服务器 x m l x m l 或其 他 7数据源 v s h a p e 文件 a r c s d e 图2 2a r c x m l 在客户端和服务器端应答流程 西安科技大学硕士学位论文 2 3 1a r c l m s 服务器端部件 a r c l m s 服务器端部件包括 4 6 1 ： ( 1 ) a r c h v l s 空间服务器( a r c l m ss p a t i a ls e r v e o a r c l m s 空间服务器处理对地图及相关信息的请求。当接收到一个请求后，a r c l m s 空间服务器主要执行以下功能： 产生地图影像文件； 将地图要素生成矢量流： 查询数据库； 使用地理编码，执行地址匹配操作： 抽取或裁剪数据，返回一个s h a p e 文件格式的数据子集。 a r c i m s 监控器( m o n i t o r ) 和a r c l m s 任务分配嚣：( t a s k e r ) ，作为两个中间进程在后台运 行，支持a r c l m s 空间服务器，它们可以作为w m d o w sn t 的服务或者u n i x 的后台进程 存在。 ( 2 ) a r c l m s 应用服务器( a r e l m sa p p l i c a t i o ns e r v e r ) a r c l m s 应用服务器处理请求的负载平衡，并且追踪地图服务( m a p s e r v i c e1 运行在哪 一个a r c l m s 空间服务器上。a r c l m s 应用服务器可以将请求传递到一个适当的a r c l m s 空间服务器。a r c l m s 应用服务器是一个基于j a v a 的应用，作为w m d o w sn t 的服务或者 u n i x 的后台进程存在。 ( 3 ) a r c l m s 应用服务器的连接器( a r c l m sa p p l i c a t i o ns e l w e rc o n n e c t o r s ) a r c i m s 应用服务器连接器用于连接w e b 服务器到a r c l m s 应用服务器。a r c l m s 提 供了三个连接器： s e r v l e tc o n n e c t o r c o l d f u s i o nc o n n e c t o r a c t i v e xc o n n e c t o r s e r v l e tc o n n e c t o r 是a r c l m s 的标准连接器，它使用a r c l m s 语言( 即a r c x m l ) ，在 w e b 服务器与a r c l m s 应用服务器之间进行通讯。c o l df u s i o n 和a c t i v e x 连接器应用于特 定的客户端，并将它们的语言翻译成a r c x m l 。 ( 4 ) a r c l m s 管理器( a r e l m sm a n a g e r ) a r c l m s 在不同的部件之间使用a r c x m l 进行通讯。a r c x m l 文件看上去与h t m l 页面类似。不同点是，h t m l 主要用于描述页面的显示结构，而a r c x m l 提供描述内容 的结构。 a r c x m l 的标记和属性用于描述下列结构： 地图服务( m a p s e r v i c e ) 的配置文件：这些文件描述地图如何显示，包括图层清单 2 w e b g i s 概述 及图层的显示符号等内容。 请求：请求可以在一个己经存在的地图服务配置文件上设置一个过滤器，处理地 图上指定的部分及相关数据。 应答：应答是指根据请求向客户端返回信息。 a r c x m l 设置地图服务内容，并且在客户、中间层和服务器之间处理请求和应答。 2 3 2a r c i m s 客户端部件 ( 1 】v i e w e r s v i e w e r s 决定了a r c l m s 站点的功能和外观，决定了提供哪些空间、属性查询工具和 显示工具。a r c l m s 提供了三种v i e w e r 选择。 h t m lv i e w e r h t m l v i e w e r 由一组h t m l 和j a v a s c r i p t 程序组成。它比任何一种j a v a v i e w e r 都更 轻巧，但不是最瘦的v i e w e r 。v i e w e r 的胖或瘦代表了需要下载到浏览器的数据量。选择 h t m lv i e w e r 的一个主要原因是它的功能的可扩展性。通过d h t m l 、j a v a s c r i p t 、x m l 和其他技术，我们可以对已有的功能进行扩展。不需使用任何a r c l m s 连接器的情况下仍 然可以在h t m l v i e w e r 中使用a c t i v es e r v e r p a g e s ( a s p ) ，c o l d f u s i o n 和j a v a 技术。但是， h t m lv i e w e r 同时只能显示一个i m a g em a p s e r v i c e