摘 要

随着信息技术的发展，油港生产区信息化管理的程度也在不断提高。针对地理信息系统在特定区域的应用研究从上世纪就已经开始了迅猛的发展。虽然国家支持的科研机构对地理信息系统的研究已成规模，并且已有与国际对接的能力，但国内小型团体对一些针对性较强的ArcGIS延伸组件的开发还处在起步阶段。在计算机技术飞速发展的大环境下，有许多设计平台拥有与ArcGIS软件进行数据交互的能力。通过各平台联合开发，将GIS技术运用到油港生产区地图实现，是使油港生产区地理信息实现数字化的合理途径。本文为基于GIS的油港生产区地图实现提供了一种基本思路，展示了油港生产区地图从设计到建立的基本途径。建立油港生产区地理信息系统，首先需要对港区基本地理数据完成采集，把库区、码头的设计资料、地形数据以及设备信息等汇总，为后续的数据库建立做准备。后期的建模过程属于基础设计工具的一般性操作。本研究通过分析图形设计平台的性能特点，归纳整理了设计过程中各平台的使用技巧与衔接方式。

关键词：油港生产区；三维建模；地理信息系统（GIS）；草图大师；AutoCAD

Abstract

With the development of information technology, the level of informatization management in the oil port production area is also increasing. Research on the application of geographic information systems in specific regions has started rapid development since the last century. Although the research institutes supported by the state have become large-scale researches on GIS and have the ability to interface with the international community, the development of some highly targeted ArcGIS extension components is still at the initial stage. Under the rapid development of computer technology, many design platforms have the ability to interact with ArcGIS software. Through the joint development of various platforms and the application of GIS technology to the Map of Oil Port Production Area, it is a reasonable way to digitalize the geographical information of the oil port production area. This paper provides a basic idea for the realization of the GIS-based oil harbor production area map, and shows the basic approach from the design to the establishment of the oil port production area map. To establish an oil port production area geographic information system, we first need to complete the collection of the basic geographic data of the port area, and summarize the design data, terrain data, and equipment information of the reservoir area and docks, so as to prepare for the subsequent establishment of the database. The later modeling process is a general operation of the basic design tool. This study analyzes the performance characteristics of the graphic design platform, sums up the use of skills and the convergence of the various platforms in the design process.

Key Words：Oil port production area；3D modeling；Geographic information system；Google SketchUp；AutoCAD

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究的背景及意义 1

1.2 研究发展现状 2

1.3 本文主要研究内容和工作 3

第2章 成品油库码头收油工艺 4

2.1码头收油流程 4

2.2 流程设计影响因素 6

第3章 应用软件性能 7

3.1 AutoCAD 7

3.2 SketchUp 7

3.3 ArcGIS 8

第4章 地图建立 10

4.1平面图纸绘制及修改 10

4.2 SketchUp导入图纸及建模 12

4.3 导入ArcGIS并建立数据库 16

第5章 结语 19

5.1全文总结 19

5.2研究者创新 19

5.3存在的问题及展望 20

参考文献 21

致谢 23

绪论

本章介绍了课题研究的背景及意义，追溯了地理信息系统技术的起源与发展以及国内外对GIS系统在各领域使用与研究的发展现状。由形象到具体，引出本文针对油港生产区地图实现的研究。

研究的背景及意义

随着社会的发展，时代的进步，各行各业，各个领域都开始致力于更好更迅速地融入大数据时代，油气储运也不例外。为实现地理数据信息化，地理信息系统也应运而生。空间数据是油港最基本的数据，最初的总体规划与布局是建立与管理油港的基础，后续的一切发展都是建立在空间数据之上的。因此港区的地图建立也不再局限于尺寸和位置，依靠信息技术，油港地图应该能够呈现这一区域的空间数据、属性数据，甚至所有种类的信息。使每个使用者可以足不出户地，凭借全面的油港地图，去查询整个区域的信息，而管理者可以直接对这些信息进行监督并下达指令，指挥港区的运营。在对这些信息进行合理的共享后，距离不再是限制，每个参与者只要登录到云端，便可以参与到港区各方面的建设中，信息往来只在须臾之间。本文基于油气储运与地理信息系统两学课的专业知识支持，尝试将地理信息系统运用到油港生产区地图建设中，研究GIS地图实现的可行性，探寻油港生产区三维建模的方法，并力求在GIS环境中对三维地图建立数据库以呈现港区的空间数据和属性数据。

近年来，随着科学技术的进步，地理信息系统（GIS）这一于二十世纪六十年代兴起和发展起来的录入地理信息和开展数据分析的先进工具，也得到了迅猛的发展。GIS技术功能丰富且全面，在导入地图与数据的基础上，还可以定义各个元素并分析、整理空间数据，图形数据和属性数据的直观表达也是其中主要的功能。这种种功能集合在一起，使地理信息系统可以覆盖各个领域，应用于各行各业。

油港的管网系统庞大而复杂，跨越水陆，各个独立系统相互交织以实现油港的完整职能。系统间的交互与隔离使管线的排布变得极为复杂，而且管网系统中涉及到多项元素，例如地面条件的变化和不同功能管道之间的衔接，其中又包括各类阀门、泵和阀组等。种种因素使传统的管理模式不再能很好地适应形势，各种低效且工作量大的管理方法在遇到某些问题时可能无法及时、高效地控制局面。因此，通过现代科学手段构建高效、简便的管理系统对于各大油港都是刻不容缓的工作任务。利用GIS技术，可以实现对油港管网的数字化管理，将空间数据和属性数据以计算机语言录入到计算机系统中，方便后续的数据分析、系统管理等，并可以随时方便快捷地呈现直观的图像信息。

本研究的目的是探究将GIS技术运用到油港生产区地图实现的可行性和基本途径，将三维建模运用到简单的实例中，以展现地理信息系统中油港生产区地图的基本构成元素。论文的完成将为地理信息系统支持下的油港生产区地图建设提供基本方法和必要组成元素，为针对油港地图的GIS技术留下基本思路。

研究发展现状

GIS系统于20世纪60年代开始迅速发展起来，是以地理学为基础，多种学科交叉的产物，在地理数据信息化领域成为里程碑式的研究新成果。其基本功能是将无论来自数据库、电子表格文件或直接在程序中输入的表格型数据转换为地理图形显示，然后对显示结果进行浏览、操作和分析。其显示范围涵盖世界范围的大型地图和内容详细的小区域地图以及显示直观的三维地图，显示对象包括人口的疏密与主要类型、生活情况、运输线路以及其他内容。

早在上世纪八十年代，发达国家就已经将三维GIS纳入重点研究项目。早期的GIS被应用到矿产资源评估和开采，虽然仅具有一些简单的空间分析功能，但也成为了三维GIS发展的里程碑。日本京都大学综合GIS、虚拟现实等技术建立的“Digital City Kyoto”项目，构建的数字东京集合属性信息显示、虚拟城市显示和用户实时漫游于一体，是虚拟城市建设的优秀实例^[1]。

GIS技术引入国内后，随着国家对GIS的重视程度不断提高，GIS在国内各领域的应用也逐渐丰富起来。国内的很多团体在基础的GIS技术上，依靠创新思想，不断进行技术革新，各种针对性更强，适合国内社会环境的地理信息系统组件也不断被开发出来。GIS已经成为地理信息数字化的基础开发平台，其全面的功能覆盖为软件设计者留下了巨大的研究空间。中国科学院地理所资源与环境信息系统实验室、中国林业科学研究院资源信息研究所、中国科技大学无线电系和北京大学计算机系共同完成的三北防护林地区资源与环境信息系统就是其中一个优秀的代表^[18]。

在国际上，有美国NASA国家空间实验室的ELAS信息系统、美国喷气推动实验室的VICAR\IBIS遥感影像处理系统、加拿大地理信息系统CGIS、日本国土信息系统等一批为提高用户处理事务效率的专用GIS系统相继投入使用，都成为了GIS系统在管理和分析空间数据方面能力的良好榜样。在GIS基础软件和应用软件领域，澳大利亚GENASYS公司的 Genamap、美国环境系统研究所（ESRI）的ARC/INFo、美国MapInfo公司的 MapInfo、中国科学院地理研究所国家重点实验室的APSIS(山海通用空间信息系统)、中国林业科学研究所的ViewGIS(地信之窗)、中国地质大学的MapGIS/MapCAD、北京大学遥感所的CityStar和CityInfo、北大方正集团的“方正智绘”、武汉测绘科技大学的GEoSTAR、深圳雅都的Grow、北京图原公司的MAPENGINE及中国科学院地理所地图室的专题电子地图软件系统 EA-City、EA-worId等软件先后开发成功，将GIS理论研究及GIS学科产业化推向了更高的层面。

本文主要研究内容和工作

在各方面对于地理信息系统都有深入、专精研究的大环境下，本文在社会各界的研究基础上，致力于研究一些类似AutoCAD、3DMAX和SketchUp等技术已趋于成熟的二维、三维绘图建模软件用于地图绘制，并与地理信息系统相结合进行数据分析和管理的可行性。

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