唐先明，郭攀紅，李媛媛

（中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院，北京　100083）

基于油氣地質(zhì)勘探知識門戶的知識應(yīng)用系統(tǒng)

唐先明，郭攀紅，李媛媛

（中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院，北京100083）

知識門戶作為知識管理基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，具有信息集成、知識管理、個性化展示及應(yīng)用整合等特點(diǎn)。論文以油氣地質(zhì)勘探知識門戶為例，針對知識門戶在知識及應(yīng)用整合方面的特點(diǎn)進(jìn)行了分析研究，提出應(yīng)用知識門戶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油氣地質(zhì)勘探知識及應(yīng)用的整合方案，并做了實(shí)例說明。油氣地質(zhì)勘探知識門戶實(shí)現(xiàn)了信息的交換和共享，為油氣勘探研究提供了綜合性的知識服務(wù)，大大提升了知識管理創(chuàng)新能力和水平，并為油氣決策支持搭建了一個很好的平臺。

知識門戶；整合；油氣地質(zhì)勘探；知識

0　引言

隨著石油、石化企業(yè)信息化建設(shè)的不斷深入，現(xiàn)有企業(yè)中研發(fā)部署了許許多多的油氣勘探開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，積累了大量對特定應(yīng)用研究（如海相油氣地質(zhì)勘探）具有重要參考價值的數(shù)據(jù)信息。為了保護(hù)、挖掘及利用現(xiàn)有資源，需要根據(jù)應(yīng)用需求對這些信息進(jìn)行組織、管理、整合形成特定知識，并需要建立一個統(tǒng)一的、開放的、跨應(yīng)用系統(tǒng)的信息系統(tǒng)集成架構(gòu)，滿足企業(yè)松散耦合、靈活集成的需要［1］。

目前的許多油氣勘探開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)通常是為解決單個應(yīng)用需求而建設(shè)的，缺少對這些應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃，缺少對數(shù)據(jù)規(guī)范、業(yè)務(wù)流程和接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做統(tǒng)一規(guī)劃，缺乏一個統(tǒng)一的界面，沒有相互連接的信息渠道，而且各應(yīng)用系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)集成和信息發(fā)布平臺，使得研究人員無法快速獲得所需數(shù)據(jù)，大量信息和知識沒有得到更有效的共享［2］。并且由于各個勘探開發(fā)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)周期不同，使業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集中帳號認(rèn)證很難同步實(shí)施，造成系統(tǒng)各自擁有獨(dú)立的帳號管理體系，科研人員常常會忙于登錄不同的系統(tǒng)、記住不同的賬號密碼來獲取信息。因此本文提出應(yīng)用知識門戶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油氣勘探開發(fā)知識及應(yīng)用的整合，通過知識門戶把各個信息子系統(tǒng)無縫的整合起來，建立以知識為核心，個性化為特征的集成系統(tǒng)，提供一個集中可控的、靈活方便的開放式知識應(yīng)用平臺。

1　油氣地質(zhì)勘探知識門戶分析

1.1油氣地質(zhì)勘探知識門戶的特點(diǎn)

知識門戶是知識管理系統(tǒng)與信息門戶的結(jié)合，兼有門戶的功能和知識管理的特點(diǎn)，并且結(jié)合了許多現(xiàn)有的技術(shù)和工具。其具有以下一些特點(diǎn)：

（1）應(yīng)用與數(shù)據(jù)集成：知識門戶需要提供足夠的油氣數(shù)據(jù)信息檢索、信息共享能力。所有的用戶都可以通過統(tǒng)一的界面訪問他們需要的信息。

（2）知識分類與內(nèi)容管理：信息抽取、分類意味著從門戶內(nèi)各種信息源自動取出元數(shù)據(jù)［3］，并能幫助用戶識別各種信息之間的關(guān)系。知識門戶通過對已有應(yīng)用系統(tǒng)的集成，使用戶通過單一的渠道訪問所有信息。這種集成不是簡單地在頁面上增加網(wǎng)頁鏈接，而是通過集成化的方法把原有應(yīng)用通過一個核心組件服務(wù)器集成在一起來獲取其他應(yīng)用系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息［4］。

（3）個性化：通過EKP接口展示的信息可加以定制（即個性化），為不同角色的用戶提供個性化服務(wù)。

（4）系統(tǒng)管理集成：門戶系統(tǒng)使用統(tǒng)一的帳戶管理，借助目錄服務(wù)系統(tǒng)使得采用一致的用戶帳戶和密碼，一次登錄企業(yè)所有的信息系統(tǒng)，并提供集成化的信息服務(wù)。

1.2油氣地質(zhì)勘探知識門戶的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

油氣地質(zhì)勘探知識門戶的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)分為三個層次來實(shí)現(xiàn)：表示層，應(yīng)用模塊層和數(shù)據(jù)存儲層。

（1）表示層。表示層是用戶與系統(tǒng)的接口，用于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用戶界面，是底層知識分類的表層體現(xiàn)。油氣地質(zhì)勘探知識門戶應(yīng)用Web框架技術(shù)，將所有子應(yīng)用和數(shù)據(jù)集成到一個統(tǒng)一的信息管理平臺之上，實(shí)現(xiàn)對各個子系統(tǒng)如油氣地質(zhì)知識管理、油氣地質(zhì)信息發(fā)布系統(tǒng)等的統(tǒng)一授權(quán)訪問和應(yīng)用定制，便于用戶方便快捷的使用系統(tǒng)，為生產(chǎn)科研及領(lǐng)導(dǎo)決策提供信息支持。

表示層的主要模塊包括身份集成、權(quán)限管理及集成和信息發(fā)布三個模塊。具體的身份集成及權(quán)限管理架構(gòu)如圖2所示。

（2）應(yīng)用模塊層。應(yīng)用模塊層是油氣地質(zhì)勘探知識門戶的核心部分，如圖1所示，掛接有五個子系統(tǒng)，包括項(xiàng)目管理系統(tǒng)、海相知識管理系統(tǒng)、海相油氣地質(zhì)專題管理系統(tǒng)、油氣地質(zhì)發(fā)布系統(tǒng)和全球油氣導(dǎo)航系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行又相互不可分割，按照知識流動的基本過程，通過知識采集、知識分類、知識存儲、知識檢索及發(fā)現(xiàn)、知識呈現(xiàn)、知識應(yīng)用等過程對知識進(jìn)行有效的管理，并實(shí)現(xiàn)了知識和應(yīng)用的整合。

圖1　油氣地質(zhì)勘探知識門戶系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 System Architecture of oil and gas geological exploration knowledge portal

圖2　表示層身份集成及權(quán)限管理架構(gòu)圖Fig.2 Identity integration and authority management figure in presentation layer

知識采集：所有五個子系統(tǒng)采集的知識類型包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用空間數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，對知識的采集分為空間對象的采集以及空間對象相關(guān)屬性數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)的采集。

知識分類：不同的分類方式結(jié)果不同，從數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式上來看，主要有研究報告、成果圖件和數(shù)據(jù)表等。把這些數(shù)據(jù)按類型及專業(yè)方向組織起來，并針對需要加以擴(kuò)充，形成基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù)庫、含油氣盆地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、古地理模型數(shù)據(jù)庫和專題成果庫數(shù)據(jù)庫等，并需進(jìn)一步細(xì)化。

知識存儲：本系統(tǒng)根據(jù)知識的不同類型分為三種存儲模型，如圖3所示，即數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和文件管理系統(tǒng)，所有的五個子系統(tǒng)都采用這一模型標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建統(tǒng)一的油氣地質(zhì)勘探知識庫，數(shù)據(jù)存儲層中將進(jìn)一步詳細(xì)介紹。

圖3　油氣地質(zhì)勘探知識門戶三種知識存儲模型Fig.3 The three knowledge storage model of oil and gas geological exploration knowledge portal

知識檢索及發(fā)現(xiàn)：根據(jù)石油地質(zhì)工作者的工作特點(diǎn)和工作習(xí)慣，需要方便的知識檢索及發(fā)現(xiàn)工具，油氣地質(zhì)勘探知識門戶支持圖形化查詢、目錄查詢和條件（關(guān)鍵詞）查詢?nèi)N方式。

知識呈現(xiàn)：本系統(tǒng)采用“三位一體圖”的適合地質(zhì)人員習(xí)慣的信息（文本、表格像等）表現(xiàn)形式。所謂“三位一體圖”就是采用“地理信息系統(tǒng)（GIS）”技術(shù)，以圖形驅(qū)動為基本的搜索方式，并輔以多種形式（文本、圖形、三維圖像等）來表現(xiàn)知識。

知識應(yīng)用：本系統(tǒng)通過各種知識檢索及發(fā)現(xiàn)工具、GIS導(dǎo)航工具，科研輔助工具（等值線工具、平面構(gòu)造圖等）、及專業(yè)應(yīng)用（資源評價、經(jīng)濟(jì)評價）等各種方式來輔助用戶在已有數(shù)據(jù)資料和研究成果的基礎(chǔ)上，對各類數(shù)據(jù)參數(shù)和評價結(jié)果進(jìn)行綜合展示分析，對油氣資源潛力進(jìn)行綜合評價，為科學(xué)決策提供直接證據(jù)，實(shí)現(xiàn)知識的應(yīng)用。

（3）數(shù)據(jù)存儲層。油氣地質(zhì)勘探知識門戶的基礎(chǔ)是油氣地質(zhì)勘探知識庫，考慮石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)的區(qū)域性、多維性、時序性、海量和異構(gòu)的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用大型商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫Oracle 10g、文件全文倒排索引存儲技術(shù)和空間數(shù)據(jù)引擎ArcSDE集中管理這些海量數(shù)據(jù)。油氣地質(zhì)勘探知識庫的架構(gòu)組織形式如圖4所示。

圖4　知識門戶油氣地質(zhì)勘探綜合知識庫架構(gòu)圖Fig.4 Oil and gas exploration knowledge database architecture figure

本系統(tǒng)集成了基礎(chǔ)圖形庫、盆地數(shù)據(jù)庫、專題數(shù)據(jù)庫、項(xiàng)目成果庫，以及知識庫和元數(shù)據(jù)庫等多源數(shù)據(jù)庫，另外也嘗試了對勘探數(shù)據(jù)庫的集成，構(gòu)建了統(tǒng)一的油氣地質(zhì)勘探綜合數(shù)據(jù)庫，按照前所述的各種層次的知識分類標(biāo)準(zhǔn)，把各種數(shù)據(jù)拆分或組合成各級別各層次的數(shù)據(jù)庫。

2　基于油氣地質(zhì)勘探知識門戶的知識應(yīng)用系統(tǒng)與案例分析

油氣地質(zhì)勘探知識門戶系統(tǒng)是一種能提供網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)的油氣地質(zhì)資料、基礎(chǔ)地理空間信息、項(xiàng)目成果文檔、圖件及多媒體地質(zhì)資料管理和服務(wù)的知識應(yīng)用系統(tǒng)，支持大地構(gòu)造格架、古地理重建、油氣資源評價等專業(yè)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對油氣地質(zhì)信息的全文、圖件、聲音、圖像等電子文件的入庫管理，提供Intranet/Internet環(huán)境下的資料目錄信息、資料全文、圖件、聲像視頻等多媒體地質(zhì)資料的查閱、瀏覽、下載服務(wù)。

圖5　油氣地質(zhì)勘探知識門戶Fig.5 Oil and gas geological exploration knowledge portal

油氣地質(zhì)勘探知識門戶系統(tǒng)是由門戶系統(tǒng)、項(xiàng)目管理子系統(tǒng)、知識管理子系統(tǒng)、油氣地質(zhì)專題管理子系統(tǒng)、油氣地質(zhì)信息發(fā)布子系統(tǒng)及全球油氣信息導(dǎo)航子系統(tǒng)等組成，每個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)及應(yīng)用都相互關(guān)聯(lián)，如圖5所示。門戶系統(tǒng)對外提供服務(wù)的統(tǒng)一界面，其構(gòu)建了一個標(biāo)準(zhǔn)的框架體系，對各個應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)一集成，使得門戶下面掛接的所有子系統(tǒng)都擁有了統(tǒng)一的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和體系架構(gòu)［5］。并根據(jù)每個用戶使用特點(diǎn)和角色的不同，形成個性化的使用界面，并通過對事件和消息的處理傳輸把用戶有機(jī)地聯(lián)系在一起。

3　結(jié)束語

本文以油氣地質(zhì)勘探知識門戶為例，針對知識門戶在知識及應(yīng)用整合方面的特點(diǎn)進(jìn)行了分析研究。油氣地質(zhì)勘探知識門戶是知識門戶在石油行業(yè)的應(yīng)用研究，它為油氣勘探研究提供綜合信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了信息的交換和共享，大力提升了知識管理創(chuàng)新能力和水平，并為油氣輔助決策支持搭建了一個很好的平臺。但是，油氣地質(zhì)勘探知識門戶在決策支持方面還不夠充分，需要進(jìn)一步整合信息資源，并提供更加全面的決策支持工具。例如需構(gòu)建面向分析主題的海相油氣勘探數(shù)據(jù)倉庫，基于數(shù)據(jù)挖掘與建模技術(shù)，通過數(shù)據(jù)分析來支持海相油氣勘探過程的業(yè)務(wù)處理，并利用XML/Web Services開發(fā)各種決策服務(wù)模塊，真正實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與油氣勘探技術(shù)的完美結(jié)合。

［1］孫紅軍，等.中國海相油氣地質(zhì)綜合信息系統(tǒng)建設(shè)及檔案管理［C］. 2005.

［2］孫金鳳.石油企業(yè)數(shù)據(jù)資源建設(shè)模式［J］.油氣田地面工程，2010，6.

［3］張衛(wèi)群.知識服務(wù)中的知識元鏈接［J］.情報探索，2006，12.

［4］李凌.企業(yè)信息門戶在信息化建設(shè)中的應(yīng)用［J］.油氣田地面工程，2004，4.

［5］王兆慶.淺議知識服務(wù)平臺的概念與技術(shù)特點(diǎn)［J］.天津科技，2006，5.

The Knowledge and Application System Integration in the Oil and Gas Geological Exploration Knowledge Portal

TANG Xian-Ming，GUO Pan-Hong，LI Yuan-Yuan
（Petroleum Exploration and Production Research Institute of SINOPEC Beijing 100083，China）

Taking geological exploration knowledge portal as example，this paper studies knowledge portal's characteristic and brings about an integration program by using knowledge portal to implement integrate the knowledge and the application of oil and gas geological exploration.In the end，this paper illustrates this geological exploration knowledge portal with an example.This oil and gas geological exploration knowledge portal provides comprehensive knowledge service for the research of oil and gas exploration，which establish a platform for oil and gas exploration decision.

knowledge portal；integration；oil and gas geological exploration；knowledge

TP391

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.01.013

1002-6673（2015）01-038-03

2014-12-04

項(xiàng)目來源：國家科技支撐計劃項(xiàng)目（面向企業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用鏈的知識管理體系建設(shè)與集成應(yīng)用示范-2012BAH34F04，研究成果之一）

唐先明（1970-），男，博士，四川平昌人，高級工程師。研究方向：油氣信息工程，地理信息系統(tǒng)。