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摘要：

在研究并建立某石化廠區(qū)3D仿真gis的基礎(chǔ)上，應(yīng)用該GIS系統(tǒng)管理廠區(qū)內(nèi)廠房、裝置、設(shè)施設(shè)備、危險源、罐區(qū)及消防設(shè)施等各類地物的地理位置和屬性信息。在發(fā)生各類燃燒、爆炸、泄漏事故時可以快速查找事故發(fā)生區(qū)域、調(diào)取事故地點裝置、設(shè)備及消防設(shè)施等地物信息，進行救援路線的選擇，從而為石化企業(yè)安全生產(chǎn)、應(yīng)急管理及救援等提供幫助。

關(guān)鍵詞：

GIS，石化企業(yè)，應(yīng)急處置，三維仿真

長期以來GIS僅限于人與數(shù)據(jù)或模型之間的交流，這使得認(rèn)識空間和使用工具處理問題的方法不一致，導(dǎo)致GIS僅能應(yīng)對一、二維世界中的問題；然而真實的地理世界是三維連續(xù)分布，傳統(tǒng)的GIS缺乏描述真實三維客觀世界的能力，導(dǎo)致其很難適應(yīng)GIS社會化、公眾化的發(fā)展趨勢［1］，制約其在不同行業(yè)的發(fā)展與應(yīng)用。

相對2D－GIS，3D－GIS從立體角度描述地理空間現(xiàn)象，將客觀世界以一種逼真的效果帶給人更加真實的感受，從而為管理者帶來全新的管理方法［2］。3D－GIS從平面和垂向兩個方面來表達(dá)和描述空間對象之間的關(guān)系，并且可實現(xiàn)對空間對象的三維空間分析與操作功能，而這能夠?qū)⒖陀^世界以一種更真實的方式展示給用戶［3－5］。在石化企業(yè)應(yīng)急處置中通常對危險及危害單元僅以危險等級的形式表示危險程度，并不能以直觀的資料如視頻、動畫、圖表、聲音等形式展示給管理者［6］；建立3D－GIS系統(tǒng)后，管理者可以通過系統(tǒng)直觀地瀏覽重點裝置、危險源及其他設(shè)備設(shè)施，滿足其對生產(chǎn)事故的預(yù)警、應(yīng)急管理以及指揮的需求，從而提高事故應(yīng)急管理水平，并可在短時間內(nèi)制定應(yīng)急救援方案［7］。本文將介紹某石化廠三維仿真可視化管理信息系統(tǒng)，表明3D－GIS在石化企業(yè)安全應(yīng)急處置中的前景。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)將某石化企業(yè)下屬某廠內(nèi)各類裝置儀器、廠房、管廊、道路、儲罐等地物通過三維建模的方式生成模型圖，通過Ar-cGISServer，實現(xiàn)了廠區(qū)圖形要素的三維瀏覽、查詢、統(tǒng)計及緩沖區(qū)分析等功能，為某石化企業(yè)在安全管理、企業(yè)規(guī)劃等方面提供直觀、形象的數(shù)據(jù)及信息。采用B／S架構(gòu)的開發(fā)方式，以ArcGISServer9．3為數(shù)據(jù)管理和開發(fā)平臺，以O(shè)racle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)三維仿真數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)等資料海量數(shù)據(jù)的管理、維護；采用Java語言，應(yīng)用Flex富客戶端技術(shù)，使系統(tǒng)交互性更強、界面更加友好、網(wǎng)絡(luò)效率更高，系統(tǒng)的整體功能更加強大。嚴(yán)格按照軟件工程相關(guān)規(guī)范進行系統(tǒng)建設(shè)，以面向?qū)ο蟮姆治龇椒ㄟM分析、設(shè)計、實現(xiàn)，將三維仿真管理信息系統(tǒng)建設(shè)成為易于維護、易于擴展、易于理解、效果逼真、功能強大的三維仿真系統(tǒng)。對于GIS數(shù)據(jù)的管理和維護，系統(tǒng)將采用B／S和C／S模式的混合開發(fā)方式，以C／S架構(gòu)實現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)的編輯、維護，B／S架構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的、瀏覽。系統(tǒng)功能分為地圖基本操作、空間分析、數(shù)據(jù)編輯和系統(tǒng)管理等四部分：1）地圖基本操作，包括三維仿真地圖和二維地圖的漫游、放大、縮小、全圖等功能；2）空間分析，包括量測、緩沖區(qū)分析、要素的查詢、分析、統(tǒng)計等功能；3）數(shù)據(jù)編輯，提供對裝置、廠房、儲罐以及廠區(qū)和注記的添加、修改、刪除等功能；4）系統(tǒng)管理，為系統(tǒng)管理人員提供用戶的添加、修改、刪除以及角色、權(quán)限的添加、修改和權(quán)限分配功能。

2應(yīng)用

該系統(tǒng)依托ArcGIS9．3平臺，以石化企業(yè)某廠為基礎(chǔ)構(gòu)建三維仿真管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了各車間廠房、設(shè)備設(shè)施、消防設(shè)施及其他數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和資源共享。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)管理者在事故安全應(yīng)急管理工作中可以通過該系統(tǒng)直觀的獲取廠區(qū)的各類地物信息，不僅確保了安全應(yīng)急管理工作中所需數(shù)據(jù)的可靠性，更為在事故發(fā)生時管理者的應(yīng)急決策提供了技術(shù)支持。管理者通過地圖操作即可實現(xiàn)即三維仿真地圖和二維地圖的漫游、放大、縮小、全圖等功能。通過查詢統(tǒng)計分析即可查詢某一區(qū)域內(nèi)廠房、設(shè)備、圓罐等的分布情況；信息查詢可以精確查詢某一裝置的詳細(xì)信息，如名稱、組成、建設(shè)年限、投入使用日期等；消防統(tǒng)計則可以顯示某區(qū)域內(nèi)消防井、消防栓、消防炮等設(shè)施的分布情況及數(shù)量信息。其他功能如最優(yōu)路徑選擇，當(dāng)事故發(fā)生時，通往事故發(fā)生地有多條路徑中，但其中幾條路徑有障礙或者需要最短的路徑時，可以選擇路徑選取工具，進行最優(yōu)路徑選擇。當(dāng)廠區(qū)某處發(fā)生變更時，可以通過系統(tǒng)直接添加或者刪除變更處的信息，從而做到了數(shù)據(jù)的實時更新。當(dāng)管理者面對生產(chǎn)事故應(yīng)急處置時，通過本系統(tǒng)便可快速調(diào)取事故地點詳細(xì)信息，如事故區(qū)域內(nèi)廠房、裝置、設(shè)備、消防設(shè)施等的地理位置、屬性信息，從而便于管理者調(diào)配救援資源，同時系統(tǒng)還可以根據(jù)管理者的條件設(shè)定，給出最佳的救援線路以縮短救援時間，減少事故造成的損失。

3結(jié)束語

通過系統(tǒng)開發(fā)的地圖基本操作、空間分析、數(shù)據(jù)編輯和系統(tǒng)管理等功能實現(xiàn)了某石化企業(yè)某廠區(qū)二、三維可視化。在研究三維仿真GIS在石化企業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，針對企業(yè)所需羅列了管理者通過該系統(tǒng)獲得的技術(shù)支持，如瀏覽全局，查詢裝置、設(shè)備設(shè)施、危險源的地理位置和屬性等信息，事故發(fā)生時緩沖區(qū)域的建立、救援路徑的選擇等，不僅能為企業(yè)的日常生產(chǎn)、安全管理提供幫助，更能夠在事故發(fā)生時為管理者在應(yīng)急處置、救援中提供直觀、科學(xué)的參考。

參考文獻

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［2］師向東．基于場景圖的GIS三維可視化技術(shù)研究與實現(xiàn)［D］．沈陽：東北大學(xué)，2008：1－61

［3］許捍衛(wèi)，茆德柱，何江，等．基于ArcEngine的GIS三維功能開發(fā)技術(shù)研究［J］．測繪工程，2006，15（6）：50－53

［4］裴倩，常新盼．三維地理信息系統(tǒng)在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用研究［EB／OL］．2012－5－1[2015－6－25]中國科技論文在線．

［5］RaperJ．ThreedimensionalapplicationsinGeographicalIn-formationSystem[M]．TaylorandFrancisLtd．,London,1989

［6］王曉宇，王凱全，周寧．GIS在大型石化企業(yè)事故應(yīng)急管理中的應(yīng)用［J］．中國安全科學(xué)學(xué)報，2007，17（9）：73－77

［7］王瑜，劉西濤，李健玲，等．3D－GIS技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用［J］．甘肅科技，2009，25（8）：57－58

作者：吳向陽 王瑜 張靜淑 單位：蘭州石化公司研究院地理信息研究所