二三维一体化技术在油田应急中的应用

杨文军,刘欣,王新华,任立亮

( 1. 中国石油规划总院,北京 100083; 2.中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司,河北 任丘 062552; 3.北京超图软件股份有限公司,北京 100015)

论文来源:《测绘与空间地理信息》第 36 卷 增刊 2013 年 8 月

摘要:当前解决安全生产已成为油田工作的重中之重,随着 GIS 行业的快速发展,先进的二三维联合展示手段、基于位置的资源管理分析等特有技术已经开始在实际应急中发挥作用。

关键词: 二三维一体化,GIS,设备安全应急,可视化,SuperMap

0 引 言

近年来,由于自然灾害和人为损害的增加,油田安全生产和应急响应处理越来越多的得到人们的关注,以往的应急处理形式也伴随着科技的发展进步有了新的转变设想。二三维一体化 GIS 技术的高速发展带来了 GIS 可视化分析的变革,以往的单一二维分析可以更真实的在三维中应用,带来了视觉的真实体验的同时也解决了以往在二维中参照不易理解和高程不易观察的弊端。油田安全及应急处理利用 GIS 的空间分析和三维展示可以快速地实现资源查找定位,快速制定出最佳的救援和疏散线路,同时可以在 GIS 平台上以资源位置信息整合其他专业系统,达到综合性应急处理。

1 二三维一体化 GIS

GIS,Geographic Information System———地理信息 系统,是一门综合性学科,结合地理学与地图学,已经广泛的应用在不同的领域,是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。

2 二三维一体化由来

随着地理信息系统在各行业的深入应用,二维的矢量地图、三维的 DEM,DOM 与遥感影像地图叠加的显示方式也成为通用的地图展现模式。二维矢量地图可以很直观地展现地理要素在水平空间上的相对位置,同时可以基于矢量数据实现信息搜索功能。二维遥感影像地图可以比较真实地展示现实世界的实际地表情况,DEM、DOM 数据及三维模型数据能更直观反映现实世界的调试特征,实现业务数据在真空间的环境下展示。随着应用深入,用户将不再仅仅满足于已经建好的模型和三维场景,需要动态地叠加二维数据,进行一些二、三维空间分析,现有的三维软件系统的功能是难以做到的,要求二三维一体化的 GIS 平台来满足这一需求。

二三维一体化 GIS 的功能如下:

1) 一体化资源位置管理

二三维一体化 GIS 可以将地物进行统一关联展示,在二维地图和三维场景中使用一套数据,做到二维和三维数据可以统一的进行变动和调整,同时 GIS 的可视化优势可以在二维地图和三维场景中对物体关联属性进行修改。

2) 一体化的位置分析

在地图和三维场景中,可以实现物体的空间查找、空间统计、最优路径分析、缓冲区分析等,不仅仅是地图上的分析,在三维场景中有着同样的效果。

3) 一体化专题效果

在地图和三维场景中根据数据的属性,制作出不同风格的专题,如储油量分段专题、设备运行状态专题,将属性数据的不同直观的展示在地图和场景中。

4) 三维粒子特效

在三维场景中提供了火焰、烟火、喷泉等粒子效果的选择,这样可以更加在三维中更加真实的表现出水火等特殊的粒子特效,省去了在其他工具中使用图像或模型动画进行模拟的效果,而且粒子效果会比它们更易设置,更容易随环境的改变而发生变化,更加真实的反应周围环境的不同。