石化企业（WebGIS）重大危险源系统研究

引言（1） 

    　　建立基于WEGIS技术的重大危险源管理系统，将便捷石化企业安全管理工作，对预防和控制重大危险有重要的意义。分析了WebGIS的特点，详细介绍了系统的目标、任务、体系结构和数据库的设计，以及系统的主要功能与关键技术。

    　　随着计算机、互联网以及宽带通信技术的迅速发展，传统的基于客户端/服务器结构的GIS安全管理系统由于受到时间、地点等因素的制约，客观上已越来越不能满足日益严峻的安全管理工作的需要。基于Internet的浏览器/服务器三级体系结构的应用模式正好弥补了传统GIS的缺陷，因而日益成为技术发展的主流，具有丰富的、无限潜力的发展空间。Internet已经成为GIS新的系统平台，利用Internet技术，在Web上发布空间数据，供用户浏览和使用是GIS发展的必然趋势。WebGIS是Internet和WWW技术应用于GIS开发的产物，Internet用户可以从任一节点浏览WebGIS站点中的空间数据，制作专题图、进行各种空间检索和空间分析。

 
特点（2）

    　　WebGIS不但具有传统GIS具有的功能，而且还具有Internet特有的功能。

    　　1 WebGIS是集成的全球化的客户/服务器网络系统

    　　WebGIS就是应用全球化的客户/服务器概念来执行GIS的操作。用户可以在客户端向服备器请求数据、分析工具或模块，服务器执行用户的请求并把执行结果通过Internet网络发送回客户端。

    　　2 WebGIS是交互系统

    　　WebGIS可使用户通过Internet，在客户端对GIS地图、有关的空间数据和属性数据，用Web浏览器完成GIS的缩放、拖动、查询和标注等基本功能，甚至可以完成空间查询或者分析。

    　　3 WebGIS是分布式系统

    　　GIS数据和应用程序是独立的组件和模块，WebGIS利用基于Internet的分布式系统把GIS数据和应用程序分置在不同的计算机上，各部分之间通过应用驱动的中间构件进行交互。用户可以从网络的任何地方访问这些数据和应用程序，即用户不需要在自己的终端上安装GIS软件就可以通过Internet访问远程的GIS数据和应用程序。

    　　4 WebGIS是跨平台系统

    　　WebGSI适合于不同的软硬件平台，只要能访问Internet，通过Web浏览器，用户即可访问WebGIS数据，从而实现远程异构数据的共享。

 
系统的目标和任务（3）

    　　基于WebGIS的石化企业重大危险源管理系统，旨在结合GIS和Internet的特点，建立一个可视化、开放的重大危险源网络数据库管理系统，方便石化企业对现存的重大危险源信息及其地理环境空间信息数据进行集中管理。

    　　1 系统建设的目标

    　　（1）构建石化企业重大危险源基本信息及其有关地理信息等方面的数据库。

    　　（2）开发能够为用户提供具有重大危险源基本信息、重大危险源所处位置及其周围环境的地理信息的浏览、查询、分析等功能的应用程序。

    　　（3）开发用户能够自行编制重大事故应急救援预案，以及能够为用户提供紧急情况下的应急计划的应用程序。

    　　2 系统的任务

    　　（1）对重大危险源信息及其所处的地理信息集中进行管理，并为用户提供有关信息的查询和分析。

    　　（2）为用户提供紧急情况下的重大事故应急救援预案，辅助用户进行决策。

 
系统的设计（4）

    　　1 系统的平台选择

    　　本系统采用ERSI公司的ArcIMS3作为开发平台，采用ASP来开发应用程序。ArcIMS3是ESRI推出的基于网上制图和分布式GIS的新一代产品。ArcIMS允许用户在Internet环境下为浏览器端的客户提供GIS应用和地图数据。选取WebGIS平台主要是考虑到数据的兼容性和系统的可扩展性，ArcIMS支持定制开发的客户端有JavaViewer和HTMLViewer，其为用户提供了良好的二次开发环境。ArcIMS运行在分布式的环境中，由客户端和服务器端的部件组成。在服务器端ArcIMS提供了栅格数据和矢量数据2种空间数据的发布方式，考虑至网络的速度等限制因素，服务器采用栅格数据发布空间数据。用ArcIMS设计WebGIS服务器，能够通过Internet为多个客户端提供应用服务；ArcIMS也能够随时对服务器进行扩展，以满足不断增长的服务请求。

    　　2 系统的体系结构设计

    　　本系统采用客户机/服务器（B/S）三层体系结构，由表示层（客户端）、应用逻辑层（应用服务器）和数据层（数据库服务器）组成。用户通过客户端向服务器请求执行某种操作；应用服务器主要是响应用户的各种请求操作，并将这些请求操作转化为数据库请求；数据库服务器接受应用服务器的请求，执行这些请求并返回结果给应用服务器；最后再由应用服务器转化返回给客户端。采用这种结构将数据和数据的处理分割开来，提高了系统运行的稳定性；此外，由于客户端要执行的应用代码比较少，因此较大地提高了客户端系统的运行速度。系统的总体结构如图1所示。

    　　    　　

    　　图1 系统的三层体系结构

    　　本系统采用的开发平台和应用平台有：（1）关系型数据库SQL Server2000；（2）服务器操作系统为Microsoft 2000 Server；（3）Web Server采用IIS 5.0；（4）客户端操作系统为Windows系列；（5）客户端可使用IE浏览器；（6）GIS平台采用ArcGIS8；（7）WebGIS采用ArcIMS3。

    　　3 数据库的设计

    　　系统后台数据库包括空间信息数据库和非空间信息数据库两部分。空间数据库主要用于存储和管理重大危险源所在地的地理空间信息和属性信息，按照重大危险源在企业中所处的厂区进行空间信息的划分和组织，并将有关空间数据存储为Coverage格式。非空间信息主要是指石化企业重大危险源的基本信息和重大事故应急救援预案，考虑到安全性，数据库采用SQLServer2000。先对重大危险源遵循以下原则进行分类：从可操作性出发，以重大危险源所处的场所或设备、设施对重大危险源进行分类；再按相似相容性原则，依据各大类重大危险源各自的特性进行有层次地展开。依据上述原则把重大危险源分为：储罐区、库区、生产场所、企业危险建筑物、压力管道、锅炉和压力容器七大类。最后，把重大危险源的基本情况（如名称、面积、个数、储存或输送的物质及所属类别等）作为属性编制数据表；此外是编制应急预案数据表：同时建立非空间信息数据库表与空间信息数据库数据表之间的关联。

 
系统功能组成（5）

    　系统信息检索与查询主要包括重大危险源所处地理空间信息的检索和重大危险源基本信息的查询。用户在客户端可以方便地对企业厂区地图随意地进行漫游和缩放；同时，在地图上可以直接查询重大危险源的详细信息。信息的分析主要是利用GIS实现辅助决策的功能。当某一重大危险源发生险情或事故时，用户能够在地图上直接找到事故发生地点，预测出危险或事故范围，同时调出相应的重大事故应急救援预案，选择合适的预案进行事故的处理。

    　　2信息录入与更新

    　　信息的录入与更新主要包括重大危险源基本信息的录入与更新、空间信息的录入与更新以及重大事故应急救援预案的编制与调整。重大危险源基本信息的录入与更新主要是由服务器端ASP（VBScript）应用程序来执行。空间信息的录入主要工作是进行多数据源的集成，即将外部多种来源和形式的原始数据（空间数据和属性数据）传送给系统，并将这些数据从外部格式转化成系统所能接受格式的数据文件的过程。Arc GIS支持多种空间数据格式如Shape、Coverage和DWG等格式文件。本系统中的重大事故应急救援预案的编制是将预案在Word中编辑并保存为Doc格式文件，再将文件转换为二进制保存到数据库。

    　　3 空间信息可视化功能

    　　系统为用户提供了比较直观的缩放，平移、分层显示、专题图制作等功能。可视化还包含对空间分布的地物的属性信息的图形可视化，也就是说GIS实现了空间信息和属性信息的集成管理，并能够比较完善地建立二者之间的联系。

 
结束语（6）

    该系统的建立为石化企业应用WebGIS对重大危险源进行管理作了一次有益的尝试，为以后WebGIS在石化企业其他管理领域的推广提供了宝贵的经验。不足之处是系统欠缺有关快速地对重大危险源进行评价方面的功能。今后的工作是进一步完善系统在快速评价方面的功能。随着企业Internet应用的深入和发展，基于Internet的WebGIS应用会越来越广，这无疑是未来的发展方向。