肖 雪，汪建勇，唐萬成，萬海東

（1.中國石油天然氣股份有限公司玉門油田分公司，甘肅 酒泉 735019）

目前，對于山區(qū)鋪設(shè)的輸油管道主要采用人工巡檢的方式，特別對于老舊輸油管線的空間分布情況不夠明確，人工巡檢的方式過于單一，受自然環(huán)境等因素的影響，巡檢過程存在一定的主觀性，缺乏科學(xué)性、客觀性和參考性，傳統(tǒng)的輸油管道巡檢和管理方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前新型油田運(yùn)營模式下的需求。因此，在輸油管道綜合管理工作中，基于3S技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，整合自然資源大數(shù)據(jù)，對輸油管道進(jìn)行信息化處理和動態(tài)監(jiān)測，可以更好地了解輸油管道的運(yùn)行現(xiàn)狀，提出具有針對性、合理性的治理方案，有效地減少或避免輸油管道腐蝕泄露、人為破壞等帶來的危害和損失[1-8]。

綜合以上需求分析，本文基于Android平臺集成環(huán)境下的HTML技術(shù)和Vue.js開發(fā)技術(shù)，通過ArcGIS API for JavaScript開發(fā)工具包設(shè)計(jì)開發(fā)一套輸油管道信息管理系統(tǒng)，通過客戶端APP的形式有效地實(shí)現(xiàn)各種功能應(yīng)用。通過該系統(tǒng)可以獲取采油基地內(nèi)輸油管道空間分布及地形地貌等相關(guān)基礎(chǔ)信息，并對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理，滿足輸油管線及其附屬設(shè)備的屬性信息編錄和查詢、動態(tài)更新維護(hù)，可以將二三維數(shù)據(jù)有效地集成，具備良好的可視化界面，能夠?qū)崿F(xiàn)輸油管道的數(shù)據(jù)信息化和動態(tài)綜合管理。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)選擇常規(guī)的四層架構(gòu)設(shè)計(jì)模式，從底層到上層依次為數(shù)據(jù)層、邏輯層、應(yīng)用層和表示層，這種結(jié)構(gòu)模式不僅能夠保障系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性和安全性，便于系統(tǒng)維護(hù)升級，并且使得系統(tǒng)具有更好的可移植性、可擴(kuò)展性，符合“高內(nèi)聚，低耦合”的設(shè)計(jì)思想[9-10]，系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為某山區(qū)油田的高分辨率遙感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)和輸油管道、閥池等附屬設(shè)備的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織分類。如閥池的邏輯關(guān)系數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)本地文件夾內(nèi)；高分辨率遙感衛(wèi)星影像占據(jù)內(nèi)存空間較大，避免影響安裝包的大小和數(shù)據(jù)獲取效率，因此選擇調(diào)用在線Google衛(wèi)星影像圖；采油廠內(nèi)的管線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)是通過GIS軟件創(chuàng)建的矢量數(shù)據(jù)，然后將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Geojson格式，通過移動終端加載到影像地圖上實(shí)現(xiàn)聯(lián)動顯示。系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒后，用戶可以登錄系統(tǒng)瀏覽采油廠內(nèi)的管線網(wǎng)絡(luò)圖，查詢管線的空間地理數(shù)據(jù)與邏輯關(guān)系。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)登錄界面

本系統(tǒng)為非公開化系統(tǒng)，需要對用戶的身份進(jìn)行驗(yàn)證和權(quán)限設(shè)置，只有通過授權(quán)才可以系統(tǒng)登錄。啟動輸油管道信息管理系統(tǒng)APP后，系統(tǒng)界面會自動定向到用戶登錄窗口處，提示用戶需要輸入賬號和密碼信息，若驗(yàn)證通過，則進(jìn)入輸油管道信息管理系統(tǒng)主界面進(jìn)而完成登錄（Login）操作；反之，驗(yàn)證失敗則提示“對不起，賬號和密碼不匹配，登陸失?。　毙畔?，系統(tǒng)登錄界面如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)登錄界面

2.2 圖層顯示控制功能

圖層顯示控制功能主要是通過調(diào)用ArcGIS API for JavaScript開發(fā)工具包的esri.Basemap接口實(shí)現(xiàn)，利用PortalItem創(chuàng)建一個(gè)新的底圖對象，創(chuàng)建方式可以從發(fā)布到服務(wù)器上的切片服務(wù)中創(chuàng)建，也可以從本地創(chuàng)建。通過check在此屬性中進(jìn)行顯示設(shè)置，點(diǎn)擊圖層控制欄，可以顯示主界面中所有的地理空間數(shù)據(jù)圖層列表信息?！啊狈柋硎井?dāng)前圖層是顯示狀態(tài)；“□”符號表示當(dāng)前圖層是隱藏狀態(tài)，點(diǎn)擊任意圖層名稱，就可以控制該圖層的顯示與隱藏，當(dāng)圖層是隱藏狀態(tài)時(shí)，圖層中的圖形將不再顯示，圖層顯示控制功能效果如圖3所示。

圖3 圖層顯示控制功能

2.3 遙感影像和管線數(shù)據(jù)疊加顯示功能

本系統(tǒng)的遙感影像數(shù)據(jù)是基于系統(tǒng)內(nèi)嵌的Google在線地圖，主要通過調(diào)用esri.map接口實(shí)現(xiàn)在線服務(wù)功能。根據(jù)用戶的需求，為地圖服務(wù)的每一層建立了一個(gè)層次化的緩存機(jī)制，即通過設(shè)置每個(gè)特征層的加載范圍和剪切比例，可以直接減少緩存的數(shù)據(jù)量。它可以有效地減少用戶終端CPU的工作量，加快數(shù)據(jù)傳輸速率，但不影響地圖瀏覽效果。此外，根據(jù)用戶的實(shí)際情況，輸油管道信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)打包后幾乎不需要更新。

管線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是通過GNSS-RTK現(xiàn)場實(shí)地采集，通過繪圖軟件內(nèi)業(yè)處理完成，包括井、閥池、管道、建筑物等數(shù)據(jù)。通過CSS樣式對其顏色、尺寸、形狀、標(biāo)注進(jìn)行渲染，然后通過調(diào)用esri.FeatureLayer程序接口加載到satellite上，以便在地圖中可視化顯示，實(shí)現(xiàn)管線數(shù)據(jù)加載的功能。各樣式對應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)表達(dá)如表1所示，遙感影像和管線數(shù)據(jù)疊加顯示功能效果如圖4所示。

圖4 遙感影像和管線數(shù)據(jù)疊加顯示功能

表1 可視化數(shù)據(jù)表達(dá)

2.4 屬性查詢功能

屬性查詢功能分為正向查找和反向查找，下面分別對2種查詢方法進(jìn)行說明。

正向查找功能是在搜索欄輸入需要查找的屬性信息，系統(tǒng)依據(jù)該屬性信息自動查詢定位到目標(biāo)對象的位置，并高亮顯示，加載已有的標(biāo)示牌信息。正向查找功能通過調(diào)用esri.Search和esri.LayerSearchSource程序接口實(shí)現(xiàn)，Search窗口部件提供了一種在定位器服務(wù)，地圖服務(wù)要素層，據(jù)有關(guān)聯(lián)的要素層執(zhí)行搜索的操作方式，默認(rèn)情況下，Search窗口部件將搜索的結(jié)果在視圖上進(jìn)行高亮顯示，正向查詢效果圖如圖5a所示。

反向查找功能實(shí)現(xiàn)了在系統(tǒng)視圖中任意選中某一要素，即可以彈出顯示該要素的屬性信息窗口。此功能通過調(diào)用esri.PopupTemplate程序接口實(shí)現(xiàn)，PopupTemplate包含標(biāo)題和內(nèi)容屬性，這些屬性用作模板，用于將要素的屬性轉(zhuǎn)換為HTML表示形式，可以格式化并定義特定圖層或圖形的彈出內(nèi)容，在視圖中選擇某個(gè)要素時(shí)，PopupTemplate允許用戶訪問要素屬性中的值，反向查詢效果圖如圖5b所示。

圖5 屬性查詢功能

3 結(jié)語

介紹了基于Android平臺，使用ArcGIS API for JavaScript開發(fā)工具包開發(fā)實(shí)現(xiàn)輸油管道信息管理系統(tǒng)的原理與技術(shù)方法，將高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)和地理空間數(shù)據(jù)有效地集成，增強(qiáng)了可視化效果，實(shí)現(xiàn)了輸油管道的數(shù)據(jù)信息化和動態(tài)綜合管理。結(jié)合實(shí)際案例，對系統(tǒng)功能進(jìn)行了詳細(xì)的測試與分析，結(jié)果表明該系統(tǒng)具有較高的準(zhǔn)確性和可操作性，能較好地解決傳統(tǒng)輸油管道巡檢中存在的問題，為新型油田建設(shè)和綜合管理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)服務(wù)。