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S在油气管道建设中的应用
GIS
金龙
（大庆油图工程建设有限公司管道公司，黑龙江大庆163453）
科技论坛
摘要：本文简要介绍了GIS的发展现状，分析了油气管道建设与施工管理中通到的问题，并阐述了GIS技术应对这些问题的优势，认为基于GIS的数宇管道是油气管道建设的一项重要工作，它对规划设计、施工管理、风险应对、造营维护等方面都发挥着重要作用。
关键词：GIS；长输油气管道；数宇管道
1地理信息系统简介
地理信息系统(GIS,Geographic Information System)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面与空间地理分布有关的数据信息的计算机系统，它由硬件、软件、数据和用户有机结合而成主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计与制图等。GIS始于20世纪60年代的加拿大与美国，面后各国相继投人了大量的研究工作。自20世纪80年代末以来，特别是随着计算机技术的迅速发展，地理信息的处理、分析手段日趋先进，GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于城市规划、市政管理、政府管理、环境、资源、交通、公安、灾害预测、经济咨询、投资评价和军事等与地理信息相关的几平所有领域。随着信息技术尤其是计算机技术的快速发展、数字地球的提出与实施，以及GIS应用程度的不断深入和应用范用的逐渐扩大，GIS正处于急刷变化与发展之中。
2014年，中国大力培育发展战略路性新兴产业为中国GIS市场带来了新的增长动力，产业链生态日益成熟。根据国家测绘会地理信息局发布的《测绘地理信息发展"十二五"总体规划纲要》，目标是到2015年，建成数字中国地理空间框架和信息化测绘体系。地理信息系统作为一种新兴的信息技术，得到了越来越广泛的应用。随着信息社会的到来，其将更为广泛地应用到社会的各行各业，也将更为深刻地影响人们对信息的获取能力和方式。作为传统学科与现代技术相结合的产物，地理信息系统已经成为现代管理、决策、指挥的重要组成部分，并为社会的进步与发展作出更大的责献。可以预见，增理信息系统会有越来越大的发展空间，其技术也会不断更新，将会为更多的人服务。
2油气管道建设与施工管理中遇到的问题
由于国内长输管道累计里程逐年增加、网络愈发复杂，使得传统的方法手段越来越难以适应发展变化的环境对管道建设的要求。管道建设过程十分复杂，涉及到管道施工区域的自然环境、地理状况、设施配置等多方面因素。管道建设在规划设计、施工管理、风险应对、运营维护等方面都有许多不足之处，已大大落后于社会需求和发展，其主要表现在以下几个方面。
2.1规划设计
地形图和地址资料采集周期过长，导致设计单位对地形地貌的变化情况了解不足、对地质情况分析不透彻，设计成果往往与现实不符或者额外增加施工难度。规划设计时，往往不会进行空间分析，造成线路选择简单化，科学依据不足，方案研究不充分，设计线路和走向难以达到最优化。基础数据或历史数据不完善，管道设计质量降低。
2.2施工管理
设计资料不完善、内容不具体、说明不详细，致使施工准备不足，由于设备材料的缺失引起工程停滞的情况时有发生，严重影响施工进度，数据传递不通畅，不同部门、施工单位之间很难高效配合。环境变化或其他原因造成的设计变更，施工环节无法进行迅速响应。峻工图实测数据采集不详尽，为后期管理造成阻碍
2.3风险应对
在遇到突发风险的时模，通常必领考患事故的发生地点，事故的周围环境等有空间特征的信息，如突发事件的位置信息；事件的空间发展情况；爆炸或毒气的扩散范围及发展分布情况；受影响的人财物情况等。采用常规的方法一般是对这些因素进行简化，采用系数法来进行处理，结果往往造成处理不及时不到位
2.4运营维护
设计施工过程中产生的海量数据资料查找十分困难，遇到繁急情
况时难以及时迅速的提供准确详尽的信息。工程变更、修改设计方案的版本管理不够完善，时常出现多个版本的图纸，为运营过程造成困难。频繁使用的纸质档案易破损，造成数据丢失。
3GIS技术的优势
GIS能够将施工区域的各种因素和地理坐标进行结合，即将环境信息、地面设施、地质条件等信息作为属性标注在地理坐标上存人数据库，通过计算机技术将这些数据的空间位置、分布、形态、距离、方位、拓扑关系等采用不同的形式进行组织，通过数据分析和数据挖掘产生新的信息和新的知识。为管道的期察设计、施工管理和运行维护提供一个高效率的数据采集与管理平台，方便快捷的进行数据交换和共享，保证数据的一致性、完整性和可读性。在油气管道建设方面，GIS具有如下优势：
3.1规划设计
踏勘过程中，使用GIS专用软件和设备，能够提供实时数字资料和数据。在这基础上，设计人员能够进行数学选线和对比分析，根据设计目标选用最优线路，确定经济管径及合理设置站场和阀室。还可以构建其有丰富信息的三维数学模型对高危地段、特定施工区域、地址灾害频发地段进行模拟，为决策提供依据。
3.2施工管理
借助GIS专用工具，可以根据工作内容有针对性的为不同施工单位快速的绘制具有丰富信息和数据的施工图，以便进行施工准备、科学分工、预测进度，提高施工效率。设计变更时，GIS系统能够提高数据的致性，提供友好的界面辅助设计人员对图纸和数据的版本进行管理，使相关施工单位能够及时、准确的了解变更情况。施工完毕后，对实际管道线路的数据、焊口的位置和回填后地形地貌变化进行测量，GIS系统将这些数据整理、汇总后存人数据库，为日后运维提供依据。
3.3风险应对
由于GIS对于空间分析和处理空间信息有若无与伦比的优势，它为解决突发事件和风险应对提供了新方法。突发状况发生时，可实现在地图中迅速定位，调用地理位置、地质情况、施工数据等信息进行分析，提供可能的突发情况描述和原因，为决策者提供依据，使方案在到达现场前就能制定完毕，及时采取合适的抢修或处理方案保证设备安全运行
3.4运营维护
GIS系统负责数据的管理，管理人员随时可以提取、调用和输出。管道的运行情况、检修数据、安全情况、传感器数据的动态观测，对数据、参数等进行检索，预测，掌握管道运行的实时状况。
4结论
管道运输已成为继铁路、公路、水运、航空之后的第五大运输手段，由于这种运输形式与其它运输形式相比其有高效、低耗等优势，因此正被越来越广泛的采用。然而，传统的管道建设在信息完整性、一致性、通用性及数据管理和挖据方面存在诸多不足之处，因此基于GIS的数字管道是油气管道建设的一项重要工作，它对规划设计，施工管理，风险应对、运营维护等方面都发挥着重要作用。
参考文献
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