淺析地理信息技術(shù)在油氣管道數(shù)字化管理中的應(yīng)用

王媛媛

（大慶油田第五采油廠工藝研究所，黑龍江 大慶 163513）

0 引言

通過構(gòu)建數(shù)字化管道信息管理和應(yīng)用系統(tǒng)，能夠完成數(shù)據(jù)存儲、處理和展示的統(tǒng)一集中管理，將管道中的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和資料等情況通過圖形或者圖像進行展示，為管道的設(shè)計、建設(shè)和管理提供了可視化的服務(wù)。盡管WEB GIS服務(wù)模式能夠完成空間信息資源分享的效果，但是這一模式是通過實時的對地圖服務(wù)區(qū)發(fā)送請求從而獲得地圖的傳輸，需要較大的資源消耗，在速度方面不夠理想，所以無法滿足多個用戶和高并發(fā)的要求。通過多次研究以后發(fā)現(xiàn)，瓦片式切圖技術(shù)結(jié)合“九宮格”算法可以解決這一問題。

1 瓦片式切圖技術(shù)結(jié)合“九宮格算法”的重點

通過切圖技術(shù)獲取到的圖被叫做瓦片底圖，主要采用的組織模式是地圖瓦片金字塔。本文將瓦片的像素設(shè)定為256×256。瓦片底圖中在進行底圖描繪過程中通過級別0～20來完成。在0級時，通過WEB MERCATOR頭像獲取到的底圖可以縮小放置到256×256的底圖當(dāng)中，隨后進行裁剪獲取到一張瓦片。在1級時，將底圖縮小放置到512×512的底圖當(dāng)中，然后將其裁剪為兩行和兩列，共得到四張256×256的瓦片。以此類推，在第N級時，可以縮小到（256×2level）×（256×2level）×（256×2n）×（256×2n）的底圖當(dāng)中，從而獲取到的瓦片數(shù)量為4level4n張。在某個級別下的圖片都會抽成底圖，設(shè)定出坐標原點，將像素作為基礎(chǔ)單位，對底圖進行定位，定位信息就是這一瓦片所處的XY坐標的數(shù)值以及列和行[1]。

“九宮格”是將電腦的顯示作為中心，依次在上下左右不同的方向進行范圍的拓展。因為客戶端在進行瀏覽范圍的改變時需要對數(shù)據(jù)范圍進行重新的計算從而發(fā)送到服務(wù)端進行信息的請求。如果每次發(fā)送的數(shù)據(jù)范圍都是當(dāng)前的范圍，則需要多次重復(fù)的計算和請求，如果這一過程通過“九宮格”算法從一個單一的屏幕范圍拓展到九個，則使得取圖數(shù)量有效增加，通過服務(wù)端跟客戶端之間操作的緩存實現(xiàn)了展示速度的提高。

2 瓦片式切圖技術(shù)結(jié)合“九宮格算法”的應(yīng)用

2.1 瓦片式切圖技術(shù)的應(yīng)用

在數(shù)字化油氣管道當(dāng)中，地理數(shù)據(jù)信息主要包括的文件有兩種，分別是基礎(chǔ)柵格數(shù)據(jù)文件和工程矢量數(shù)據(jù)文件。柵格數(shù)據(jù)文件所采用的格式包括TIFF、DOM、DEM、DRG等，管道工程矢量數(shù)據(jù)文件的格式主要是DLG。服務(wù)器應(yīng)用瓦片式切圖技術(shù)的過程中，就是在服務(wù)器端將這兩類文件進行切割，形成“金字塔”樣式的圖片，為客戶端的訪問做好準備，這一模式省略了WEB GIS服務(wù)器所需要的解析和生成過程，通過對圖像的加載來完成，從而有效的提高了速度。通過瓦片是切圖技術(shù)能夠?qū)⒐艿赖牡乩硇畔⑽募罁?jù)不同的級別進行劃分，產(chǎn)生瓦片圖并在服務(wù)器不同的文件夾中進行存儲。文件名格式為地圖級別—左上角數(shù)第X張—左上角數(shù)第Y張。

2.2 瓦片式切圖技術(shù)結(jié)合“九宮格算法”的應(yīng)用

長輸管道數(shù)字化建設(shè)過程中系統(tǒng)用戶在利用系統(tǒng)對地圖數(shù)據(jù)進行瀏覽的過程中，通過客戶端對單屏顯示的管道數(shù)據(jù)范圍進行計算，在利用“九宮格”算法進行九個屏幕數(shù)據(jù)范圍的推算，從而向服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)信息獲取的請求。服務(wù)端通過瓦片式切圖技術(shù)把各類信息數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化形成瓦片底圖，依據(jù)級別的不同放置到各個文件夾中，不但可以有效縮小數(shù)據(jù)文件信息存儲所需的空間，而且使圖樣獲取效率大幅提高。客戶端數(shù)據(jù)依據(jù)縮放級別的不同，從對應(yīng)的文件夾中進行瓦片底圖數(shù)據(jù)的獲取，從而利用服務(wù)器端獲取到的信息進行管道信息圖片的生成，客戶端獲取圖片地址在用戶屏幕上進行展示[2]。

3 結(jié)語

通過壓力測試，瓦片式切圖技術(shù)結(jié)合“九宮格算法”能夠?qū)⑾到y(tǒng)當(dāng)中矢量和柵格數(shù)據(jù)展示所需的實踐大幅縮短，不但有效的提高了地圖展示的速度，實現(xiàn)了性能的優(yōu)化，而且可以便于系統(tǒng)用戶進行操作，促進了工作效率的提高。