2024年4月24日发(作者:塞吉月)
第4O卷 第6期
吉林大学学报(地球科学版)
Vo1.40 No.6
2010年11月
Journal of Jilin University(Earth Science Edition)
NOV.2O1O
国家级油气资源数据库建设方案
李 颖,陈亚夫,王 洋,仇东宁
吉林大学计算机科学与技术学院,长春130012
摘要:针对油气资源信息中的海量数据处理、信息集成和综合利用等关键问题,提出了开发国家级油气
资源数据库软件系统的整体设计方案。其中包括软件结构、功能结构、数据库结构以及基于c/s和B/S模式
的数据库系统建设方案。阐述了应用Ajax技术实现B/S模式系统架构,使用自行开发的ETI 工具解决c/s
与B/S模式问多类数据的提取转换等关键问题。该设计方案用地理信息系统(GIS)的空间属性一体化技术
解决问题。
关键词:国家级油气资源数据库;设计方案;数据库系统;Ajax;空间属性一体化技术
中图分类号:TP392;P618.13 文献标志码:A 文章编号:l671—5888(2010)06—1521—04
Designing Method of National Petroleum Resources Database
LI Ying,CHEN Ya-fu,WANG Yang,QIU Dong-ning
College of Computer&ience and Technology,Jilin University,Changchun 130012・China
Abstract:To sOlVe the problems of massive data processing,information integration and multipurpose
utilization,the authors propose the national petroleum resources database designing method,including software
structure,function structure,database structure and database system based on c/s and B/S.We introduce the
construction of system structure based on B/S using Ajax and resolve the problem of extraction and conversion
of multiple data between c/s and B/S using ETL,and SO on,The system solves the problem with the
technology of space-attribute integration based on geographic information system(GIS).
Key words:national petroleum resources database;designing systems;database structure;Ajax;
technology of space-attribute integration
国家级油气资源数据库(national petroleum
resources database)是“数字国土”工程国土资源基础
1 系统总体框架
数据库建设的重要内容。油气资源战略调查评价、规
1.1 系统软件框架
划、管理、保护和合理利用等各个环节,都涉及海量数
系统框架共分数据库层、数据访问层、业务处理
据资料的采集、处理、管理与决策,开发数据库系统实
层、网络传输层、客户应用层等5层。
现油气资源信息处理的数字化、网络化是国家级油气
数据库层是存储本地或网络数据的油气资源数
资源科学管理和应用的迫切需要。文中阐述了系统
据源,支持Personal Deo Database、ArcSDE
软件架构、功能架构和基于c/s与B/S模式的系统
GeoDatabaseE]等格式的数据。数据访问层完成对后
架构建设方案以及实现的关键技术。
台数据库进行访问,并为上层提供服务组件,数据访
问组件通过对AIX).NET、ArcSDE、JDBC等数据库
收稿日期:2010—03—17
基金项目:国土资源大调查项目(1211010750107)
作者简介:李颖(1965一),女,吉林公主岭人,教授,博士,主要从事空间信息处理技术方面研究,E-mail:l-ying@jlu.edu.
吉林大学学报(地球科学版) 第4O卷
引擎实现对数据库的访问操作,完成前台各专题具体
数据在系统开发过程中是相对独立的2个部分:在
S二次开发口 中,使用外键关联实现属性数据与空
业务所需的属性数据、空间数据和非结构性数据的
GI
CRUD操作。业务处理层实现包括各专题油气资源
间数据关联关系(图2)。
数据的查询、汇总分析、空间操作、空间查询、空间与
属性数据与空间数据互操作模式 采用Oracle
Spatial[4 组件,通过元数据表的关联,实现对包括
属性互操作等业务功能,以完成前台客户提交并转换
10g
成web服务的请求。网络传输层实现了基于
矢量和栅格数据在内的GIS空间数据进行统一有效
DBMS实现了空问数据和属性数据
H1vrP、TCP/IP等协议的前台客户与业务交互的通
的存储与管理 ],
信。
1.2 系统功能框架
系统专题组成模块
的一体化存储和查询。在各专题数据中,可以通过属
性数据的查询结果定位到空间要素,或通过空间要素
数据库从内容上分为10个
的选择、分析,实现各空间数据图层和底图以及跨图
专题,分别是:盆地专题、省区专题、管线炼化专题、区 层数据查询,并能与后台属性数据进行各种形式的查
块专题、年检专题、督察专题、钻探专题、物探专题、公
询、统计分析。
司专题和储备专题。
系统数据库关系 本课题数据库各个专题数据
子库的关系图见图1,以区块登记、矿业权年检、督察
3个专题为核心,盆地、省区、石油企业3个专题数据
(管线炼化、储备专题)。
2 基于c/s和B/s模式的数据库系统建设
方案
根据用户需求和保密要求,系统使用c/s和B/S
为基础,兼顾石油产业上游(钻探、物探专题)和下游 两种模式分别进行开发。C/S系统以油气资源管理
和研究人员为服务对象,使用Intranet连接提高速
系统属性数据与空间数据 属性数据是与专题
度。B/s系统与c/s系统物理隔离,通过自行设计的
工具进行数据提取和交换 ]。其
有密切关系的数据,用来表述定性和定量信息,并描
基于SOA的ETI
述专题所具有的功能。空间数据比属性信息更能直 中非结构化的多媒体数据以数据对象形式存储,采用
观地表达各专题要素在数字地球上的表现形式,以 流式方法以二进制数组的形式读人内存缓冲区。局
ArcGISE 的Shape File文件格式存储,以图形方式展
域网子系统的设计是系统建设的关键。提供对属性
现。
数据库的复杂查询和复杂图标生成等功能以及空间
属性数据与空间数据的关系 属性数据与空间 数据渲染、叠加分析和缓冲区分析等操作功能,图3
F游
图1 各专题数据库关系图
Fig.1 Relation diagram of each sub-database
第6期 李颖,等:国家级油气资源数据库建设方案
图2属性数据与空间数据的关系
Fig.2 Relation of attribute data and spatial data
图3局域网子系统用例图
Fig.3 Use-case diagram oftheLAN system
图
图
为使用Rational Rose实现的局域网子系统用例图。
ArcSDE访问数据库,属性数据的查询与分析依赖
B/s系统使用MVC三级企业架构实现,浏览器 NET Framework,空间数据的查询与分析通过
上对图形的处理采用Web GIS技术 ,所有模块均
ArcGIS Engine和ArcGIS Server实现。B/S模式功
运行在ArcGIS Server ̄ 服务器上。浏览器通过 能采用Ajax技术(异步JavaScript和XML)踟实现,
圉。i:资源部信息中心内刚 周 :资源部信息【{]心外【叫
图4 Web发布系统架构
Fig.4 Web announcement system structure
1524 吉林大学学报(地球科学版) 第4O卷
通过AJAX Control Toolkit中的Password Strength
Study on building forestry GIS spatial database based On
加强权限访问信息的安全性,利用NoBot控件过滤非
法登录,加固发布系统鲁棒性。通过
CaseadingDropDown建立多层次连接列表,对应于C/
ArcGIS[J].Computer Engineering and Design,2008,29
(19):5117—5118,5122.
[4]董元,张时忠.Oracle Spatial&MapViewer在汽车导航
S架构下省区专题数据导航树。使用UpdatePanel实
定位上的应用[J].计算机工程与科学,2008,30(6):119
12O。151.
现局部更新和整页回送,避免空间信息因不必要的更
DONG Yuan,ZHANG Shi—zhong.Application of Oracle
新和回发导致大量冗余信息,降低浏览效率。包括空
间数据渲染、叠加分析和缓冲区分析等复杂图层访问
用户体验。属性数据以分页漂亮的表格形式呈现,而
空间数据的查询、分析结果则由多种图片形式返回。
发布系统架构见图4。
Spatial&MapViewer in car navigation[J].Computer
Engineering 8-Science,2008,30(6):119—120,151.
操作通过UpdateProgress创建进度条,增强交互性和
[5]叶水盛,陈慧娟.综合信息矿产资源评价中图库管理系
统的开发应用研究[J].吉林大学学报:地球科学版,
2009,39(3):547—553.
YE Shui—sheng,CHEN Hui—juan.A study of the
development and application of maps database management
3 结语
通过对用户的需求进行了细致的磋商、梳理,国
专题要求的功能,完成集c/s、B/S的综合性空间数
system for the mineral resources assessment by
comprehensive information[J].Journal of Jilin University:
Earth Science Edition,2009,39(3):547—553.
家级油气资源数据库的设计方案实现了用户对各个
[6]何晨钢.ETI 系统的设计和实现技术研究EJ].计算机
应用与软件,2009,26(4):198—201.
HE Chen-gang.Design and technique research on ETL
据管理与应用系统平台的建设。系统建设方案的科
学性和可行性受到了相关专家的认可。国家级油气
资源数据库开发成功后,运行和使用情况良好,系统
功能完全达到了预期的目标。
参考文献(References)
system[J].Computer Applications and Software,2009,26
(4):198—201.
[7]汪林林,胡德华,王佐成,等.基于Flex的RIA Web G1S
研究与实现[J].计算机应用,2008,28(12):3247—3260.
WANG I.in-lin,HU De-hua,WANG Zuo-cheng,et a1.
[1]姜晓轶,周云轩,蒋雪中.基于Geodatabase的面向对象
时空数据模型[J].计算机工程,2005,31(24):27—29.
JIANG Xiao-yi,ZHOU Yun-xuan,JIANG Xue-zhong.
Research and implementation of RIA WebGIS based on
Flex[J].Computer Application,2008,28(12):3247—
326O.
8]梁晓松,游雄,王珂珂.面向服务的ArcGIS Server架构
Object-oriented spatk>temporal data model based on
[
geodatabase[J].ComPuter Engineering,2005,3 1(24):27
研究[J2.测绘科学,2009,34(3):89—91.
LIANG Xiao-song, YOU Xiong, WANG Ke-ke.
29.
[2]向红梅.基于ArcGIS和Oracle Spatial的城市空间基础
数据库系统EJ].测绘工程,2008,17(4):70—73.
XIANG Hong-mei.The urban spatial and basal database
Research on the service-oriented architecture of ArcGIS
Server[J].Science of Surveying and Mapping,2009,34
(3):89—91.
刘刚,邓飞其,杨长海.AJAx在WebGIS异步数据交互
system based on ArcGIS and Oracle Spatial[J].
[9]
中的研究l_J].计算机技术与发展,2009,19(1):53—55.
Engineering of Surveying and Mapping,2008,17(4):7O一
73.
I IU Gang。DENG Fei-qi,YANG Chang-hai.Research on
[3]宋丽华,沈明霞,何瑞银,等.基于ArcGIS的林业GIS空
间数据库建设的研究[J].计算机工程与设计,2008,29
(19):5117—5118,5122.
AIAX technology tO achieve asynchronous data transaction
in WebGIS[J].Computer Technology and Development,
2009,19(1):53—55.
S0NG I hua,SHEN Ming-xia,HE Rui—yin,et a1.
2024年4月24日发(作者:塞吉月)
第4O卷 第6期
吉林大学学报(地球科学版)
Vo1.40 No.6
2010年11月
Journal of Jilin University(Earth Science Edition)
NOV.2O1O
国家级油气资源数据库建设方案
李 颖,陈亚夫,王 洋,仇东宁
吉林大学计算机科学与技术学院,长春130012
摘要:针对油气资源信息中的海量数据处理、信息集成和综合利用等关键问题,提出了开发国家级油气
资源数据库软件系统的整体设计方案。其中包括软件结构、功能结构、数据库结构以及基于c/s和B/S模式
的数据库系统建设方案。阐述了应用Ajax技术实现B/S模式系统架构,使用自行开发的ETI 工具解决c/s
与B/S模式问多类数据的提取转换等关键问题。该设计方案用地理信息系统(GIS)的空间属性一体化技术
解决问题。
关键词:国家级油气资源数据库;设计方案;数据库系统;Ajax;空间属性一体化技术
中图分类号:TP392;P618.13 文献标志码:A 文章编号:l671—5888(2010)06—1521—04
Designing Method of National Petroleum Resources Database
LI Ying,CHEN Ya-fu,WANG Yang,QIU Dong-ning
College of Computer&ience and Technology,Jilin University,Changchun 130012・China
Abstract:To sOlVe the problems of massive data processing,information integration and multipurpose
utilization,the authors propose the national petroleum resources database designing method,including software
structure,function structure,database structure and database system based on c/s and B/S.We introduce the
construction of system structure based on B/S using Ajax and resolve the problem of extraction and conversion
of multiple data between c/s and B/S using ETL,and SO on,The system solves the problem with the
technology of space-attribute integration based on geographic information system(GIS).
Key words:national petroleum resources database;designing systems;database structure;Ajax;
technology of space-attribute integration
国家级油气资源数据库(national petroleum
resources database)是“数字国土”工程国土资源基础
1 系统总体框架
数据库建设的重要内容。油气资源战略调查评价、规
1.1 系统软件框架
划、管理、保护和合理利用等各个环节,都涉及海量数
系统框架共分数据库层、数据访问层、业务处理
据资料的采集、处理、管理与决策,开发数据库系统实
层、网络传输层、客户应用层等5层。
现油气资源信息处理的数字化、网络化是国家级油气
数据库层是存储本地或网络数据的油气资源数
资源科学管理和应用的迫切需要。文中阐述了系统
据源,支持Personal Deo Database、ArcSDE
软件架构、功能架构和基于c/s与B/S模式的系统
GeoDatabaseE]等格式的数据。数据访问层完成对后
架构建设方案以及实现的关键技术。
台数据库进行访问,并为上层提供服务组件,数据访
问组件通过对AIX).NET、ArcSDE、JDBC等数据库
收稿日期:2010—03—17
基金项目:国土资源大调查项目(1211010750107)
作者简介:李颖(1965一),女,吉林公主岭人,教授,博士,主要从事空间信息处理技术方面研究,E-mail:l-ying@jlu.edu.
吉林大学学报(地球科学版) 第4O卷
引擎实现对数据库的访问操作,完成前台各专题具体
数据在系统开发过程中是相对独立的2个部分:在
S二次开发口 中,使用外键关联实现属性数据与空
业务所需的属性数据、空间数据和非结构性数据的
GI
CRUD操作。业务处理层实现包括各专题油气资源
间数据关联关系(图2)。
数据的查询、汇总分析、空间操作、空间查询、空间与
属性数据与空间数据互操作模式 采用Oracle
Spatial[4 组件,通过元数据表的关联,实现对包括
属性互操作等业务功能,以完成前台客户提交并转换
10g
成web服务的请求。网络传输层实现了基于
矢量和栅格数据在内的GIS空间数据进行统一有效
DBMS实现了空问数据和属性数据
H1vrP、TCP/IP等协议的前台客户与业务交互的通
的存储与管理 ],
信。
1.2 系统功能框架
系统专题组成模块
的一体化存储和查询。在各专题数据中,可以通过属
性数据的查询结果定位到空间要素,或通过空间要素
数据库从内容上分为10个
的选择、分析,实现各空间数据图层和底图以及跨图
专题,分别是:盆地专题、省区专题、管线炼化专题、区 层数据查询,并能与后台属性数据进行各种形式的查
块专题、年检专题、督察专题、钻探专题、物探专题、公
询、统计分析。
司专题和储备专题。
系统数据库关系 本课题数据库各个专题数据
子库的关系图见图1,以区块登记、矿业权年检、督察
3个专题为核心,盆地、省区、石油企业3个专题数据
(管线炼化、储备专题)。
2 基于c/s和B/s模式的数据库系统建设
方案
根据用户需求和保密要求,系统使用c/s和B/S
为基础,兼顾石油产业上游(钻探、物探专题)和下游 两种模式分别进行开发。C/S系统以油气资源管理
和研究人员为服务对象,使用Intranet连接提高速
系统属性数据与空间数据 属性数据是与专题
度。B/s系统与c/s系统物理隔离,通过自行设计的
工具进行数据提取和交换 ]。其
有密切关系的数据,用来表述定性和定量信息,并描
基于SOA的ETI
述专题所具有的功能。空间数据比属性信息更能直 中非结构化的多媒体数据以数据对象形式存储,采用
观地表达各专题要素在数字地球上的表现形式,以 流式方法以二进制数组的形式读人内存缓冲区。局
ArcGISE 的Shape File文件格式存储,以图形方式展
域网子系统的设计是系统建设的关键。提供对属性
现。
数据库的复杂查询和复杂图标生成等功能以及空间
属性数据与空间数据的关系 属性数据与空间 数据渲染、叠加分析和缓冲区分析等操作功能,图3
F游
图1 各专题数据库关系图
Fig.1 Relation diagram of each sub-database
第6期 李颖,等:国家级油气资源数据库建设方案
图2属性数据与空间数据的关系
Fig.2 Relation of attribute data and spatial data
图3局域网子系统用例图
Fig.3 Use-case diagram oftheLAN system
图
图
为使用Rational Rose实现的局域网子系统用例图。
ArcSDE访问数据库,属性数据的查询与分析依赖
B/s系统使用MVC三级企业架构实现,浏览器 NET Framework,空间数据的查询与分析通过
上对图形的处理采用Web GIS技术 ,所有模块均
ArcGIS Engine和ArcGIS Server实现。B/S模式功
运行在ArcGIS Server ̄ 服务器上。浏览器通过 能采用Ajax技术(异步JavaScript和XML)踟实现,
圉。i:资源部信息中心内刚 周 :资源部信息【{]心外【叫
图4 Web发布系统架构
Fig.4 Web announcement system structure
1524 吉林大学学报(地球科学版) 第4O卷
通过AJAX Control Toolkit中的Password Strength
Study on building forestry GIS spatial database based On
加强权限访问信息的安全性,利用NoBot控件过滤非
法登录,加固发布系统鲁棒性。通过
CaseadingDropDown建立多层次连接列表,对应于C/
ArcGIS[J].Computer Engineering and Design,2008,29
(19):5117—5118,5122.
[4]董元,张时忠.Oracle Spatial&MapViewer在汽车导航
S架构下省区专题数据导航树。使用UpdatePanel实
定位上的应用[J].计算机工程与科学,2008,30(6):119
12O。151.
现局部更新和整页回送,避免空间信息因不必要的更
DONG Yuan,ZHANG Shi—zhong.Application of Oracle
新和回发导致大量冗余信息,降低浏览效率。包括空
间数据渲染、叠加分析和缓冲区分析等复杂图层访问
用户体验。属性数据以分页漂亮的表格形式呈现,而
空间数据的查询、分析结果则由多种图片形式返回。
发布系统架构见图4。
Spatial&MapViewer in car navigation[J].Computer
Engineering 8-Science,2008,30(6):119—120,151.
操作通过UpdateProgress创建进度条,增强交互性和
[5]叶水盛,陈慧娟.综合信息矿产资源评价中图库管理系
统的开发应用研究[J].吉林大学学报:地球科学版,
2009,39(3):547—553.
YE Shui—sheng,CHEN Hui—juan.A study of the
development and application of maps database management
3 结语
通过对用户的需求进行了细致的磋商、梳理,国
专题要求的功能,完成集c/s、B/S的综合性空间数
system for the mineral resources assessment by
comprehensive information[J].Journal of Jilin University:
Earth Science Edition,2009,39(3):547—553.
家级油气资源数据库的设计方案实现了用户对各个
[6]何晨钢.ETI 系统的设计和实现技术研究EJ].计算机
应用与软件,2009,26(4):198—201.
HE Chen-gang.Design and technique research on ETL
据管理与应用系统平台的建设。系统建设方案的科
学性和可行性受到了相关专家的认可。国家级油气
资源数据库开发成功后,运行和使用情况良好,系统
功能完全达到了预期的目标。
参考文献(References)
system[J].Computer Applications and Software,2009,26
(4):198—201.
[7]汪林林,胡德华,王佐成,等.基于Flex的RIA Web G1S
研究与实现[J].计算机应用,2008,28(12):3247—3260.
WANG I.in-lin,HU De-hua,WANG Zuo-cheng,et a1.
[1]姜晓轶,周云轩,蒋雪中.基于Geodatabase的面向对象
时空数据模型[J].计算机工程,2005,31(24):27—29.
JIANG Xiao-yi,ZHOU Yun-xuan,JIANG Xue-zhong.
Research and implementation of RIA WebGIS based on
Flex[J].Computer Application,2008,28(12):3247—
326O.
8]梁晓松,游雄,王珂珂.面向服务的ArcGIS Server架构
Object-oriented spatk>temporal data model based on
[
geodatabase[J].ComPuter Engineering,2005,3 1(24):27
研究[J2.测绘科学,2009,34(3):89—91.
LIANG Xiao-song, YOU Xiong, WANG Ke-ke.
29.
[2]向红梅.基于ArcGIS和Oracle Spatial的城市空间基础
数据库系统EJ].测绘工程,2008,17(4):70—73.
XIANG Hong-mei.The urban spatial and basal database
Research on the service-oriented architecture of ArcGIS
Server[J].Science of Surveying and Mapping,2009,34
(3):89—91.
刘刚,邓飞其,杨长海.AJAx在WebGIS异步数据交互
system based on ArcGIS and Oracle Spatial[J].
[9]
中的研究l_J].计算机技术与发展,2009,19(1):53—55.
Engineering of Surveying and Mapping,2008,17(4):7O一
73.
I IU Gang。DENG Fei-qi,YANG Chang-hai.Research on
[3]宋丽华,沈明霞,何瑞银,等.基于ArcGIS的林业GIS空
间数据库建设的研究[J].计算机工程与设计,2008,29
(19):5117—5118,5122.
AIAX technology tO achieve asynchronous data transaction
in WebGIS[J].Computer Technology and Development,
2009,19(1):53—55.
S0NG I hua,SHEN Ming-xia,HE Rui—yin,et a1.