不好說(shuō),一般來(lái)講,目前石油單位招的都是主專業(yè)的多,比如石油工程、油氣儲(chǔ)運(yùn)、石油地質(zhì)、資源勘查等。地理信息屬于輔助專業(yè),也就是擦邊球。
創(chuàng)新互聯(lián)是一家以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司,為中小企業(yè)提供網(wǎng)站維護(hù)、成都網(wǎng)站制作、成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站備案、服務(wù)器租用、主機(jī)域名、軟件開(kāi)發(fā)、成都微信小程序等企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù),是一家有著豐富的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)推廣經(jīng)驗(yàn)的科技公司,有著多年的網(wǎng)站建站經(jīng)驗(yàn),致力于幫助中小企業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)讓打出自已的品牌和口碑,讓企業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)上打開(kāi)一個(gè)面向全國(guó)乃至全球的業(yè)務(wù)窗口:建站來(lái)電聯(lián)系:18982081108
不過(guò)石大的輔助專業(yè)如地理信息、計(jì)算機(jī)等在專業(yè)設(shè)置上也是偏向于石油的。設(shè)計(jì)院、地質(zhì)院、地球勘探研究院等也是需要這方面人才的。如果沒(méi)有油田背景,就看你的運(yùn)氣了,要是研究生,空間會(huì)更大一些。
目前,中石油、中海油、中石化對(duì)于正式員工的招聘還是比較嚴(yán)的。要是簽約的時(shí)候,一定要注意是什么用工形式。如果是協(xié)議工,就要慎重了。
無(wú)論是北京還是華東的石大,一般來(lái)講,就業(yè)不應(yīng)該問(wèn)題,像你這個(gè)專業(yè),油田服務(wù)單位都很需要,包括一些國(guó)外在中國(guó)的技術(shù)服務(wù)公司。
當(dāng)今,信息領(lǐng)域正發(fā)生著廣泛而深刻的技術(shù)變革,新概念和新技術(shù)不完善和發(fā)展,如地球信息科學(xué)的發(fā)展,數(shù)字地球概念的提出,GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)走向集成,信息高速公路和Internet網(wǎng)的發(fā)展。Internet網(wǎng)和信息高速公路的飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用,帶來(lái)了分布式應(yīng)用研究以及共享信息和知識(shí)需求的不斷增長(zhǎng),必然帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)GIS的發(fā)展。而現(xiàn)在第3代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——網(wǎng)格技術(shù)的提出和發(fā)展對(duì)GIS的發(fā)展更帶來(lái)了長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。特別是1998年1月31日美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢龅摹皵?shù)字地球”戰(zhàn)略,需要對(duì)大量的地理信息進(jìn)行并行計(jì)算處理,此時(shí)WebGIS的不足顯現(xiàn)出來(lái)了,因?yàn)樗饕ㄟ^(guò)超鏈接形成超文本,包括實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算功能,而這一點(diǎn)對(duì)數(shù)字地球、數(shù)字城市需要的快速計(jì)算、信息共享是致命的。網(wǎng)格計(jì)算的提出和發(fā)展使得GIS必將朝著網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、大眾化方向發(fā)展。GridGIS也必將成為“數(shù)字地球”的核心平臺(tái)。
“數(shù)字地球”的概念,實(shí)際上是網(wǎng)格技術(shù)在地球信息科學(xué)領(lǐng)域的一種體現(xiàn)形式。一切與位置有關(guān)的信息在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,用數(shù)字形式進(jìn)行描述并存儲(chǔ)成為豐富的資源,通過(guò)信息共享技術(shù),實(shí)現(xiàn)“按需索取”的服務(wù),這種空間信息基礎(chǔ)設(shè)施成為空間信息網(wǎng)格(SIG)。
空間信息網(wǎng)格是空間信息獲取、互操作的基本發(fā)展框架??臻g信息網(wǎng)格提供了一體化的空間信息獲取、處理與應(yīng)用的基本技術(shù)框架,以及智能化的空間信息處理平臺(tái)和基本應(yīng)用環(huán)境。建立分布式、智能化空間計(jì)算環(huán)境的基礎(chǔ)是建立基于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理的空間網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境,也就是實(shí)現(xiàn)支持局域、廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間信息處理和跨平臺(tái)計(jì)算,實(shí)現(xiàn)支持多用戶數(shù)據(jù)同步處理,實(shí)現(xiàn)支持空間數(shù)據(jù)的RPC,實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的互操作,實(shí)現(xiàn)支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多級(jí)分布式協(xié)同工作。
空間信息網(wǎng)格是要利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、協(xié)議規(guī)范、Web和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),為用戶提供一體化的智能空間信息平臺(tái),其目標(biāo)是創(chuàng)建一種架構(gòu)在OS和Web Service之上的基于Interent的新一代信息平臺(tái)和軟件基礎(chǔ)設(shè)施。在這個(gè)平臺(tái)上,信息的處理是分布式、協(xié)作和智能化的,用戶可以通過(guò)單一入口訪問(wèn)所有信息。信息網(wǎng)格追求的最終目標(biāo)是能夠做到服務(wù)點(diǎn)播(Service On Demand)和一步到位的服務(wù)。
在GIS領(lǐng)域,基于網(wǎng)格計(jì)算理念,研究者提出基于服務(wù)網(wǎng)格的空間信息網(wǎng)格及Grid GIS;國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織積極推進(jìn)Grid GIS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制訂。一些協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)得到商業(yè)化GIS軟件公司,如ESRI,M apInfo的支持并且取得成效。GIS領(lǐng)域采納互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議,如XML,可以將松散結(jié)合的GIS網(wǎng)絡(luò)和地理信息處理服務(wù)結(jié)合在一起,形成空間信息服務(wù)。ESRI積極支持分布式GIS及GIS服務(wù)概念的發(fā)展,Gnet戰(zhàn)略在很多層面都會(huì)涉及。在最大的層面是World Wide Web,在最小的層面,是企業(yè)化的World Wide Web。通過(guò)網(wǎng)格協(xié)議的支持,多個(gè)部門(mén)將可以提供多種的和綜合性的服務(wù),同時(shí)共享這些服務(wù)。可以支持企業(yè)化的開(kāi)發(fā),提供了不同分布式體系環(huán)境下構(gòu)建GISWeb Services的開(kāi)發(fā)組件,可以滿足GridGIS的建立,但是不同商業(yè)化公司所倡導(dǎo)的開(kāi)發(fā)技術(shù)并不相同,呈現(xiàn)出不斷發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
GridGIS是空間信息計(jì)算環(huán)境和空間信息服務(wù)技術(shù)體系,其是實(shí)現(xiàn)空間信息網(wǎng)格的技術(shù)支撐系統(tǒng),其通過(guò)空間信息的標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)空間信息的共享;通過(guò)空間分析語(yǔ)義的標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)GIS功能的互操作:通過(guò)網(wǎng)格技術(shù)體系的支持,實(shí)現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下GIS功能的共享。
GridGIS要利用現(xiàn)有的OpenGIS的GML標(biāo)準(zhǔn),Web地圖服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)以及網(wǎng)格相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為用戶提供開(kāi)放的空間信息計(jì)算環(huán)境技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)用戶分布式、跨平臺(tái)的空間信息計(jì)算集成??臻g信息計(jì)算環(huán)境的研究可以包括空間信息深度計(jì)算和空間信息主動(dòng)計(jì)算兩個(gè)層次。首先,通過(guò)時(shí)空屬性融合下的空間作用規(guī)律,建立空間深度計(jì)算體系,以獲得空間數(shù)據(jù)分布與模擬;其次,在此基礎(chǔ)上提出以空間智能體為核心的空間智能計(jì)算策略,實(shí)現(xiàn)空間主動(dòng)計(jì)算體系。
目前,我國(guó)已將網(wǎng)格GIS作為信息領(lǐng)域的重點(diǎn)方向進(jìn)行了深入的研究及成果的推廣及廣泛的應(yīng)用,形成了網(wǎng)格GIS體系結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、關(guān)鍵技術(shù)、軟件平臺(tái)、應(yīng)用示范等一系列成果,并在多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了應(yīng)用。
2008年1月,結(jié)合國(guó)內(nèi)外網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)的前沿研究成果,科技部設(shè)立了“863”計(jì)劃項(xiàng)目“網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)軟件及重大應(yīng)用”,該項(xiàng)目制定了網(wǎng)格環(huán)境下異構(gòu)GIS軟件互操作技術(shù),研究了空間信息網(wǎng)格計(jì)算技術(shù),突破了網(wǎng)格GIS關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)出高性能、高可用性的網(wǎng)格GIS應(yīng)用服務(wù)軟件和集成應(yīng)用系統(tǒng),形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)格GIS軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格環(huán)境下異構(gòu)GIS互操作和在線共享服務(wù)。
網(wǎng)格GIS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在“中國(guó)地質(zhì)調(diào)查信息網(wǎng)格平臺(tái)”和“天地圖”等工程中得到較好的應(yīng)用;網(wǎng)格GIS平臺(tái)在地質(zhì)調(diào)查信息網(wǎng)格、數(shù)字城市、地理信息公共服務(wù)平臺(tái)、數(shù)字流域、數(shù)字油田等平臺(tái)中進(jìn)行了應(yīng)用:網(wǎng)格GIS空間分析與處理技術(shù)已應(yīng)用于林業(yè)信息化建設(shè)、煤礦安全系統(tǒng)、地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)建設(shè)中。
可以認(rèn)為,網(wǎng)格GIS是GIS與網(wǎng)格技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,是GIS在網(wǎng)格環(huán)境下的一種應(yīng)用,網(wǎng)格GIS的網(wǎng)格環(huán)境必須能夠在新近的硬件和軟件技術(shù)平臺(tái)上操作,最終實(shí)現(xiàn)GIS網(wǎng)格化。GIS通過(guò)網(wǎng)格技術(shù)使功能得到了延伸和拓展,真正成為大眾使用的信息工具,從網(wǎng)格上的任意一個(gè)結(jié)點(diǎn),可以訪問(wèn)網(wǎng)格上的各種分布式的、具有超媒體特性的地理空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù),進(jìn)行地理空間分析、查詢,并對(duì)復(fù)雜空間問(wèn)題進(jìn)行并行計(jì)算,以輔助和支持決策。
唐先明1,2 曲壽利1 雷新華2
(1.中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京100083;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京),北京100083)
摘要 在分析目前石油領(lǐng)域三維可視化技術(shù)應(yīng)用局限性的基礎(chǔ)上,給出了全球三維可視化系統(tǒng)構(gòu)建流程和數(shù)據(jù)組織管理模式。以ArcSDE作為空間數(shù)據(jù)引擎,利用Oracle 10g建立四川盆地油氣勘探海量空間數(shù)據(jù)庫(kù),基于三維可視化軟件平臺(tái)Skyline TerraSuite,利用功能強(qiáng)大的三維可視化開(kāi)發(fā)平臺(tái)TerraDeveloper,設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)基于全球三維模型的油氣勘探信息集成管理平臺(tái)。通過(guò)集成基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)、區(qū)域地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、地面工程數(shù)據(jù)庫(kù)、遙感影像庫(kù)、地層數(shù)據(jù)庫(kù)、斷層數(shù)據(jù)和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),該系統(tǒng)不僅提供了強(qiáng)大的油氣勘探基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、三維地形建模以及模型的可視化功能,還為專業(yè)技術(shù)人員提供了一個(gè)可視化的分析、設(shè)計(jì)平臺(tái)。
關(guān)鍵詞 四川盆地 三維可視化 三維地理信息系統(tǒng) 油氣勘探 全球?qū)Ш?/p>
Application and Research of 3D Visualization Technique to Petroleum Exploration Information Management in Sichuan Basin
TANG Xian-ming1,2,QU Shou-li1,LEI Xin-hua2
(1.Exploration & Production Research lnstitute,SlNOPEC,Beijing100083;2.China University of Geosciences,Beijing100083)
Abstract Based on the analysis of the current shortcomings of 3D visualization application in the fields of petroleum,the paper introduces the construction process and data structure of global 3D visualization system.By using ArcSDE as engine of spatial data and Oracle 10g,“Petroleum exploration geodatabase of Sichuan Basin”is established.Based on Skyline Terra Developer,the software system“3D petroleum exploration data management and integration platform based on 3D global model”is designed and established.By integrating geographical database,areal geology database,surface engineering database,remote sensing image database,stratigraphical database,fault data,logging database with 3D terrain modeling,the system realize such functions as data management for petroleum exploration,3D terrain modeling and the visualization of 3D geological model.It is a visualization platform that assists the design and analysis for the geologists and the technologists.
Key words Sichuan basin 3D visualization 3D geographic information system petroleum explorationglobal navigation
隨著計(jì)算機(jī)圖形圖像軟硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展,三維地形可視化技術(shù)在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,構(gòu)建一個(gè)為多種專業(yè)人員提供共同工作、研究與交流的三維實(shí)時(shí)交互的虛擬全球地理環(huán)境逐漸由夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。三維可視化技術(shù)在石油工業(yè)中已得到高度重視和普及應(yīng)用,它充分利用了三維地震信息和地震屬性,以人們易于感知的三維圖形對(duì)各種復(fù)雜數(shù)據(jù)場(chǎng)和數(shù)據(jù)關(guān)系進(jìn)行描述。
油氣勘探是通過(guò)采用不同的技術(shù)手段采集各種野外原始地質(zhì)資料,并經(jīng)處理、解釋形成成果資料,進(jìn)而采用各種科學(xué)方法進(jìn)行盆地評(píng)價(jià)、圈閉評(píng)價(jià)和油氣儲(chǔ)藏評(píng)價(jià),開(kāi)展勘探規(guī)劃部署、井位設(shè)計(jì)和地質(zhì)綜合研究工作,完成勘探科研和生產(chǎn)任務(wù)。在油氣勘探過(guò)程中,各油田企業(yè)積累了海量的、異構(gòu)的、多源的地理數(shù)據(jù)、勘探基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù),這些信息的綜合應(yīng)用對(duì)指導(dǎo)油田生產(chǎn)具有很重要的意義。利用三維GIS技術(shù),基于“數(shù)字地球”將地表地理信息與地下地質(zhì)信息一體化管理,構(gòu)建一個(gè)分析、決策、規(guī)劃及實(shí)施油氣勘探開(kāi)發(fā)研究的三維實(shí)時(shí)交互共享工作平臺(tái),能夠有效地評(píng)估潛在的石油資源,及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀地定位油氣資源的空間分布及其特征,正確有效地開(kāi)展部署勘探開(kāi)發(fā)工作。
1 三維可視化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
迄今為止,三維地形的可視化技術(shù)分為兩種,一種是面繪制技術(shù),另一種是體繪制技術(shù)。在地質(zhì)研究工作中,主要是采用體繪制技術(shù)。三維地學(xué)模擬主要包括兩大部分內(nèi)容,即三維地質(zhì)建模和可視化,其中前者是后者的基礎(chǔ),后者是前者的表現(xiàn)[1]。目前,在三維地震數(shù)據(jù)的可視化方面,已有多種成熟的商業(yè)軟件系統(tǒng)推出,國(guó)外的有 EarthCube,Geoviz,gOcad,VoleGeo等,國(guó)內(nèi)的有石油物探局的3DV和雙狐公司的三維地震微機(jī)解釋系統(tǒng)等。這些軟件涉及地質(zhì)建模、地震勘探、開(kāi)采評(píng)估、礦床模擬、規(guī)劃設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理等領(lǐng)域,在功能上各有千秋,很難說(shuō)哪一個(gè)更先進(jìn)[2,3]。但是,它們主要是面向地質(zhì)領(lǐng)域的專用系統(tǒng),基于局部區(qū)域而非全球區(qū)域,對(duì)海量基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)與遙感影像數(shù)據(jù)等的支持也較弱?;谶@種情況,本文采用面向?qū)ο蟮某绦蜷_(kāi)發(fā)語(yǔ)言Visual C#,基于優(yōu)秀的國(guó)外三維可視化軟件平臺(tái)Skyline,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)基于全球三維模型的空間數(shù)據(jù)管理平臺(tái),集成管理四川盆地區(qū)域內(nèi)海量的、異構(gòu)的、多源、多尺度的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、油氣勘探基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)、遙感影像,實(shí)現(xiàn)流暢的油氣勘探的三維地形展示和地質(zhì)分析。
2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)背景與基本流程
隨著地學(xué)應(yīng)用的深入,人們?cè)絹?lái)越多地要求基于全球角度和真三維空間來(lái)認(rèn)知世界和處理問(wèn)題。但三維空間是復(fù)雜的,包含的信息是海量的,需要集成三維可視化與三維空間對(duì)象管理功能,同時(shí)由于三維應(yīng)用的巨大差異,必須采用開(kāi)放體系結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)用戶定制功能?;谶@種認(rèn)識(shí),Skyline TerraSuite在提供一般三維空間數(shù)據(jù)模型及其管理功能的基礎(chǔ)上,允許針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域動(dòng)態(tài)擴(kuò)展建模及分析功能插件,以適應(yīng)特定的三維應(yīng)用。整個(gè)TerraSuite軟件體系如圖1所示。
系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)分為4部分:地球三維場(chǎng)景構(gòu)建、中心數(shù)據(jù)庫(kù)建立、定制三維可視化環(huán)境和場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用定制。
圖1 Skyline TerraSuite軟件體系
2.1 地球三維場(chǎng)景構(gòu)建
場(chǎng)景構(gòu)建是將要模擬的場(chǎng)景和對(duì)象通過(guò)數(shù)學(xué)方法表達(dá)成存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的三維圖形對(duì)象的集合。場(chǎng)景構(gòu)建分為以下步驟:
(1)DEM數(shù)據(jù)采集:收集工作區(qū)的各級(jí)比例尺等高線數(shù)據(jù)或各種分辨率的航空航天遙感影像立體像對(duì),建立地域的數(shù)字高程模型(DEM)。
(2)DOM數(shù)據(jù)生成:利用地面控制點(diǎn)和DEM數(shù)據(jù),對(duì)工作區(qū)的低、中、高分辨率遙感影像進(jìn)行嚴(yán)密的精糾正后生成數(shù)字正射影像圖(DOM)。
(3)DLG數(shù)據(jù)采集:收集工作區(qū)的各級(jí)比例尺地形圖、野外數(shù)據(jù)采集,建立工作區(qū)的各級(jí)比例尺線劃圖(DLG)。
(4)GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:將數(shù)據(jù)采集階段獲得的DLG數(shù)據(jù)通過(guò)GIS工具轉(zhuǎn)換為T(mén)erraBuilder能夠接受的數(shù)據(jù)格式。
(5)數(shù)據(jù)建模:對(duì)一些油田地面建筑物、地標(biāo)、油井或其他油田設(shè)備在3D MAX或MultiGen或TerraBuilder中進(jìn)行建模。
(6)地球三維場(chǎng)景構(gòu)建:將以上各種數(shù)據(jù),導(dǎo)入到TerraBuilder中,創(chuàng)建一個(gè)現(xiàn)實(shí)影像的、地理的、精確的地球三維模型(MPT文件)。
2.2 中心數(shù)據(jù)庫(kù)建立
基于全球三維模型的油氣勘探信息集成管理平臺(tái)是一個(gè)高度集成的應(yīng)用系統(tǒng),系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中必須充分考慮系統(tǒng)涉及的多專業(yè)圖形、屬性、影像、文字資料數(shù)據(jù)的一體化集成、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)與系統(tǒng)軟件功能的集成以及系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的集成等關(guān)鍵問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)功能的集成與擴(kuò)展,考慮石油勘探開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)的區(qū)域性、多維性、時(shí)序性、海量和異構(gòu)的特點(diǎn),擬采用大型商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle10g和空間數(shù)據(jù)引擎ArcSDE集中管理這些海量數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)中心,易于解決數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)絡(luò)化集成、并發(fā)控制、跨平臺(tái)運(yùn)行及數(shù)據(jù)安全恢復(fù)機(jī)制等方面的難題。
2.3 定制三維可視化環(huán)境
在全球三維場(chǎng)景的基礎(chǔ)上,可以疊加自己關(guān)心的專題信息,通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口,還能集成中心數(shù)據(jù)庫(kù)存放的地表、地下多維、動(dòng)態(tài)空間信息,從而創(chuàng)建一個(gè)令人激動(dòng)的交互式三維可視化環(huán)境,來(lái)突出一個(gè)地區(qū)的特征,顯示其功能、相互關(guān)系以及從一個(gè)獨(dú)特的視點(diǎn)展示該地區(qū)。
2.4 場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用定制
(1)三維可視化程序:通過(guò)API接口直接調(diào)用所建立的三維可視化環(huán)境,也可以根據(jù)三維場(chǎng)景的參數(shù)生成實(shí)時(shí)場(chǎng)景,動(dòng)態(tài)加載圖層,有助于對(duì)空間數(shù)據(jù)相互關(guān)系的直觀理解。
(2)三維空間查詢與交互:直接在三維可視化環(huán)境下,對(duì)存放在中心數(shù)據(jù)庫(kù)的各種數(shù)據(jù)和場(chǎng)景實(shí)體提供交互式查詢等操作,以提供一個(gè)動(dòng)態(tài)的環(huán)境,為進(jìn)一步空間決策服務(wù)。
(3)應(yīng)用定制:利用TerraDeveloper軟件開(kāi)發(fā)包提供的各種ActiveX控件,可以構(gòu)建自己的面向三維的應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的應(yīng)用集成[4]。
3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
根據(jù)系統(tǒng)的功能需求,系統(tǒng)在技術(shù)上要求具有業(yè)務(wù)變化的適應(yīng)性、高度的安全性和大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理等特點(diǎn),因而在系統(tǒng)的技術(shù)框架中采用了3 層B(C)/AS/DS結(jié)構(gòu)。與此同時(shí),考慮到系統(tǒng)與其他專業(yè)系統(tǒng)之間的集成,擬采用基于SOA(面向服務(wù)架構(gòu))和Web Services(Web服務(wù))技術(shù)的應(yīng)用集成技術(shù),構(gòu)建基于“數(shù)字地球”的地表地理信息與地下地質(zhì)信息一體化管理服務(wù)平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組織形式
系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組織形式是可視化系統(tǒng)的關(guān)鍵,其優(yōu)劣將直接影響到場(chǎng)景繪制的效率。在基于全球三維模型的空間數(shù)據(jù)管理平臺(tái)中,主要包括3部分?jǐn)?shù)據(jù):①場(chǎng)景數(shù)據(jù),即場(chǎng)景環(huán)境包含的地形信息,通過(guò)影像圖片處理而成,包含在.mpt文件中;②對(duì)象圖形數(shù)據(jù),即油氣勘探對(duì)象圖形信息,是由3D MAX等三維圖像處理軟件處理而成的三維模型;③對(duì)象屬性數(shù)據(jù),即油氣勘探屬性信息。所有關(guān)于對(duì)象的信息包含在.fly文件中,采用基于層(Layer)的面向?qū)ο蟮膱?chǎng)景數(shù)據(jù)組織形式。目前,系統(tǒng)集成的四川盆地區(qū)域的數(shù)據(jù)層主要有:
(1)DLG——數(shù)字線劃圖:全區(qū)不同比例尺土地覆蓋狀況、植被、道路、水系、居民地等圖層。
圖2 基于全球三維模型的油氣勘探數(shù)據(jù)管理平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
(2)DEM——數(shù)字高程模型:全區(qū)不同比例尺數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)。
(3)DOM——數(shù)字正射影像:全區(qū)不同比例尺、不同分辨率的彩色正射影像。
(4)DRG——數(shù)字柵格圖:全區(qū)不同比例尺地形圖柵格數(shù)據(jù)。
(5)全國(guó)地名數(shù)據(jù)。
(6)1:200000地質(zhì)圖。
(7)勘探基礎(chǔ)數(shù)據(jù):測(cè)網(wǎng)、礦井、三維探區(qū)。
(8)勘探成果數(shù)據(jù):地震異常、一類進(jìn)積、二類進(jìn)積、礁體、生物礁、灘和相帶等。
(9)構(gòu)造數(shù)據(jù):斷層、等值線等(宣漢、通南巴)。
(10)井位數(shù)據(jù)。
(11)地面工程數(shù)據(jù):天然氣管道、道路。
3.3 系統(tǒng)功能模塊
基于全球三維模型的油氣勘探信息管理與集成系統(tǒng)分為石油勘探數(shù)據(jù)管理、三維基本操作、三維GIS導(dǎo)航查詢、三維分析等模塊。系統(tǒng)主界面如圖3所示。
各個(gè)模塊的具體功能如下:
(1)石油勘探數(shù)據(jù)管理:系統(tǒng)利用GIS技術(shù)、XML技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)對(duì)多尺度基礎(chǔ)地理信息、勘探基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)、多分辨率遙感影像、各種圖表和文字報(bào)告等地表地下信息進(jìn)行一體化的存儲(chǔ)和管理。實(shí)現(xiàn)了對(duì)地理底圖、油氣地質(zhì)勘查所獲取的資料和成果的錄(導(dǎo))入、轉(zhuǎn)換、編輯及查詢等功能。另外,系統(tǒng)還提供了目標(biāo)實(shí)體超鏈接及關(guān)聯(lián)服務(wù),如與鉆孔相關(guān)的試驗(yàn)表類屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)管理功能,提供與鉆孔相關(guān)的各種基本信息及試驗(yàn)結(jié)果等屬性信息的查詢等功能。
圖3 基于全球三維模型的油氣勘探數(shù)據(jù)管理平臺(tái)系統(tǒng)界面
(2)三維基本操作功能:在全球三維場(chǎng)景中,實(shí)現(xiàn)以下功能:
放大、縮小、平移、旋轉(zhuǎn)等三維基本功能;
選擇對(duì)象、使物體居中、環(huán)繞瀏覽對(duì)象;
飛行或者跳轉(zhuǎn)到指定對(duì)象;
獲得場(chǎng)景中任何一點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)和高程值;
場(chǎng)景的點(diǎn)對(duì)象、線對(duì)象,可以實(shí)現(xiàn)不依賴試圖比例縮放;
提供場(chǎng)景的快照和打印輸出功能。
(3)三維GIS導(dǎo)航查詢:在全球坐標(biāo)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息、地質(zhì)數(shù)據(jù)及勘探數(shù)據(jù)的立體定位導(dǎo)航分析。
全球任意點(diǎn)定位和導(dǎo)航;
二維三維聯(lián)動(dòng)功能;
測(cè)距、求積、高程和剖面生成;
地表實(shí)體三維建模及多種屬性管理;
可定制飛行路徑和視角的三維瀏覽功能。可自己制定飛行的路線或選擇預(yù)定義飛行路線進(jìn)行三維飛行(圖4)。
(4)三維分析功能:
圖4 基于全球三維模型的油氣勘探數(shù)據(jù)管理平臺(tái)設(shè)置飛行路徑
測(cè)量功能:測(cè)量距離(水平、垂直和隨地形起伏3種方式)、面積;
區(qū)域?qū)ο筮x擇:可以進(jìn)行多邊形框選進(jìn)行對(duì)象選擇,并可獲得選中區(qū)域內(nèi)的對(duì)象集,可統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的實(shí)體數(shù)并形成分類列表;
剖面觀察:對(duì)所選地區(qū)場(chǎng)景進(jìn)行剖面觀察,可分析出地表起伏狀況;
等高線繪制:用矩形框選出指定范圍,可以顯示出該范圍等高線示意圖,并可隨意設(shè)定等高線顯示方式;
最佳路徑分析:根據(jù)給定的參數(shù),如放樣間隔、上升的最大坡度、下降的最大坡度、允許的放樣寬度等信息,依據(jù)地形的走勢(shì),自動(dòng)解算出最佳的放樣線路;
視線分析:根據(jù)地面拾取兩點(diǎn)系統(tǒng)可以自動(dòng)計(jì)算兩點(diǎn)間的通視情況;
視域分析:在場(chǎng)景中任選一點(diǎn)和視角范圍可以進(jìn)行視域可見(jiàn)分析;
空間分析:突發(fā)事件的地點(diǎn),選擇一定半徑,利用分析工具可以作出整個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的空間范圍,以提供決策。
4 系統(tǒng)應(yīng)用擴(kuò)展
基于全球三維模型的油氣勘探信息管理與集成系統(tǒng)由于采用了組件技術(shù)、基于SOA(面向服務(wù)架構(gòu))和Web Services(Web服務(wù))等技術(shù),不僅提供了強(qiáng)大的地表與地下油氣勘探信息數(shù)據(jù)管理、三維建模與模型的可視化、全球定位導(dǎo)航等功能,還可以進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展和專業(yè)系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)油氣勘探開(kāi)發(fā)的深度應(yīng)用,如野外地質(zhì)踏勘路徑優(yōu)選和工作安排、地震資料采集觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化、探井地面井場(chǎng)位置優(yōu)選及工程測(cè)算、開(kāi)發(fā)井位部署規(guī)劃及鉆前工程分析、油氣集輸?shù)孛婀こ淘O(shè)計(jì)及方案優(yōu)化、目標(biāo)區(qū)塊水電路訊規(guī)劃設(shè)計(jì)及優(yōu)化、全球定位系統(tǒng)集成和油田現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)等。
5 結(jié)論
三維可視化技術(shù)在國(guó)內(nèi)、外已經(jīng)趨于成熟,但基于全球三維模型的三維地理信息系統(tǒng)(GIS)剛剛起步,尤其是缺少針對(duì)地表與地下油氣勘探信息三維一體化管理的經(jīng)典模式和成熟經(jīng)驗(yàn)。本文基于Skyline TerraDeveloper所設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的全球三維油氣勘探信息管理與集成系統(tǒng),就是一個(gè)成功的實(shí)踐,重點(diǎn)研究了虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下交互式地表地下油氣勘探信息管理系統(tǒng),給出了一種交互式虛擬現(xiàn)實(shí)全球?qū)Ш狡脚_(tái)的系統(tǒng)構(gòu)成方案和原型系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)可靠性好、易于移植、便于維護(hù),并具有很強(qiáng)的空間分析功能。結(jié)合三維地質(zhì)建模及可視化系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀、相關(guān)技術(shù)的發(fā)展走向以及實(shí)際工程實(shí)踐的應(yīng)用需求,筆者認(rèn)為,需要進(jìn)一步探索、研究并解決以下問(wèn)題:
(1)研究并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的基于全球三維模型的空間數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)的地上和地下三維一體化無(wú)縫集成與可視化功能。
(2)不斷豐富與其他地震三維分析軟件的接口。
(3)研究并開(kāi)發(fā)基于VRML/X3D技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)三維可視化系統(tǒng),能夠?yàn)樯鐣?huì)大眾、專業(yè)技術(shù)人員和地質(zhì)科學(xué)家提供更加普遍的支持和服務(wù)奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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[4]Skyline Software System Inc.TerraDeveloper paper[EB/OL].[2007-6-1].