CC BY
97
УДК 004.652.6
Р. Н. БАХТИЗИН, С. В. ПАВЛОВ, С. В. ПЛЕХАНОВ
ИНТЕГРАЦИЯ ГИС С ИНФОРМАЦИОННЫМИ СИСТЕМАМИ ТРУБОПРОВОДНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ОСНОВЕ МНОГОМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ
Рассматривается подход к интеграции геоинформационных систем с существующими информационными системами предприятия основанный на совместном описании баз данных этих систем при помощи многомерных информационных объектов. Геоинформационная система; база геоданных; база данных; интеграция; многомерная модель данных; многомерный информационный объект
ВВЕДЕНИЕ
Безопасность и эффективность эксплуатации трубопроводов может быть обеспечена, в том числе, за счет информационного обеспечения, позволяющего контролировать текущее состояние объектов магистральных трубопроводов с целью своевременного обнаружения и ликвидации потенциально опасных дефектов [1]. Особенностью предприятий и объектов трубопроводного транспорта (линейнад часть трубопроводов, перекачивающие станции, эксплуатационные подразделения и др.) является их существенная протяженность и распределенность на достаточно (-
).
-
,, некоторых важных характеристиках (например, де)
.
-
ния предприятий трубопроводного транспорта все
-
( ),
для обработки пространственных данных [2].
,
( ), -
тивная (адфавитно-цифровая) информация, а также
,-,, (адфавитно-цифровые) информационные системы
( ), -
--ботке ГИС предприятия необходима ее интеграция с .-,
,
,-
венную базу данных ГИС, а извлекаются, при необ-
,
действующих ИС предприятия. Очевидно, что клю-
-
нию и созданию ГИС является совместное описание всей пространственной и атрибутивной информации .
1. МНОГОМЕРНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГЕОДАННЫХ
Характерной особенностью географических ,, .-
,
,-
( ),
( ),
,-
,-
( , , ).
-
,-
.
географические объекты могут быть представлены ( , -), -ции пространственных данных. Кроме того, геогра-
-
-
( ),
.
-
ных данных делают целесообразным использование концепции многомерных информационных объектов [3] дая описания струк^ры их хранения в БГД Многомерный информационный объект (МИО) обозначается как
Тп, (1)
где Т - имя МИО;
п - размерность МИО;
г - индекс (номер) МИО при рассмотрении сово.
п-ных определяется рекурсивно через МИО меньшей размерности:
гр 0
- Т - , -
-;
- Т 1={ Ti0} - множество МИО размерности ноль (Т0) (запись, вектор, домен, кортеж);
- T2 = { T } - множество МИО размерности
один (T1) и т. д.
В общем случае,
тп ={ ти-1} i=й, (2)
представляет собой множество МИО размерности (n-1).
Применительно к ГИС МИО различных размерностей могут соответствовать:
T0 - элементарной характеристике одного гео-
( , -
стике задвижки);
T1 - полному описанию одного географического ( - );
T2 - описанию группы однотипных географиче-
,
( - -
);
T3 - описанию всех рассматриваемых географи,
-
;
T4 - описанию всей БГД как совокупности всех .
-
,-
ется S(Tn)=Sn, представляющей собой множество, значения которого задают порядок вхождения МИО размерности п-1 (с учетом порядка вхождения в них МИО меньших размерностей) в МИО размерности п.
n
определяться соотношением
Sn=S(Tn)={S(Tn-1),Sn}={ Sn-1, Sn }=...= (3)
= {Si, S2, ..., Sn-1, Sn}, где Sn-1 = {Si, S2, ..., Sn-1},
Sn-2={Si, S2, ..., Sn-2},
S2={Si, S2}
являются схемами МИО размерности (n-1), (n-2), ... ..., 2, входящих вГ^ S1, S2, ..., Sn-1, Sn - элементами схемы МИО размерности n.
Если выполняется равенство
S( Tni ) = S( Tnj), (4)
TO объекты Tni , Tj являются однотипными. В про.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА СУЩЕСТВУЮЩИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
-
мационных системах предприятия, как правило, ис-
-
держкой SQL, например Oracle, или MS SQL Server.
-
,
,-
вающих централизованное хранение географических данных. Программное обеспечение (ПО) информа-
,,
,
объявленных точек входа для обращения других
.грация ПО ГИС и ПО других ИС предприятия на системном уровне без непосредственного участия
.
,
ИС предприятия содержат информацию с различной
.,
,
-
ты, и сведения о трубопроводе в целом, как правило, не имеющем четко определенных пространственных
,
; , -
-
. , -
димостью использования ГИС для представления части данных из существующих информационных ,-хранения данных систем для обработки данных со
.
3. МНОГОМЕРНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АТРИБУТИВНЫХ ДАННЫХ
-
-
-
ляционных БД (РБД), связанных с географическими
.-
-
-
-
стей, описанными в [3]. При этом отношения РБД
-
.-
( ).
изображение этого ВМИО представлено на рис. 1.
-
-
,
. , -
-
--
.
-
ся представлять отношения РБД в виде расширенных
()
размерности 3 - такой же, как и МИО, описывающие
-
( ).
-
,-
-
,
( ). -
-
,
.
Рис.1. Создание веерного МИО на основе табличного представления атрибутивных данных :
Г’ь, (5)
где а - количество реальных размерностей,
Ь - количество фиктивных размерностей,
Та,0_ та
-
:
Тп 1_1( Тп, У)_{ Т } X У, (6)
где множество У задает количество элементов в фиктивной размерности и соответствует схеме той же ,-
единять РМИО.
-
раций расширения позволяет получить РМИО любой ,, что может быть обозначено как
Тп,ш _ !( тп, {у} ) _ т X {У}, г = , (7)
где множество Уг задает порядок вхождения Тп,г-1 в
Тп, г
Схема такого многомерного информационного :
8пш _ ^( Тпш ) _ { &, д,., д }, (8)
где 8” - реальные размерности,
А,... , Ош - фиктивные размерности.
,-
-
ных предприятия в виде РМИО Т3,1 со следующей схемой 83’1:
^{Идентификаторы атрибутов}_
{ 1ё, пате, owner,... };
82_{ Идентификаторы объектов}_{1,2,3,4,5,...}; 83_{Типы объектов}_
{реки, дороги, трубопроводы,.}; А_{Уровни детализации (масштабы)}_
{1:5000, 1:25000, 1:200000,.}.
Т3,1 -
чается от схемы МИО географической БД Т лишь на ОДИН элемент (81), они могут быть объединены в единый МИО (рис.4) Ти
Т4и_Т4 и Т3’1 (9)
со схемой
54и_{ 81гИ 81а, 82, 83, 84}. (10)
Рис.2. Многомерное представление атрибутивных и географических данных о классе объектов предметной области
РБД
БГД
Атрибуты
мио т3
.3. -
-
метной области
Рис.4. Создание МИО на основе расширенно го многомерного представления атрибутивных данных.
-
ского проектирования БД при создании ГИС ОАО «Уршсибнефтепровод» для обеспечения использования в ГИС данных из других ИС предприятия [4].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
,
многомерного информационного объекта и метод
()
виде расширенных многомерных информационных .-ность компактного и наглядного описания данных ГИС и данных других информационных систем
-
,
ГИС предприятия упростить процесс ее интеграции с
.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вайншток, С. М. Трубопроводный транспорт нефти / С. М. Вайншток, В. В. Новоселов, А. Д. Прохоров, А. М. Шаммазов. М. : НЕДРА, .2004.
2. , . . -онная система объектов магистральных нефтепроводов ОАО «Уралсибнефтепровод им. Д.А. Черняева» / Р. Н. Бахтизин, Р. Р. Набиев, С. В. Павлов // Трубопроводный транспорт нефти, 1997. №12. С. 26-30.
3. , . . -
-
систем : учеб. пособие / В.Е. Гвоздев, С. В. Павлов, И. У. Ямалов. Уфа : УГАТУ, 2002. 138 с.
4. Arnautov, G. S. Integration of the Geoinformation System into Informational Infrastructure of the Public Company «Uralsibnefteprovod» / G. S. Arnautov, S. V. Pavlov, S. V. Plekhanov, O. S. Saubanov // Proc. of the Workshop on Computer Science and Information Technologies (CSIT’2005). Ufa. September 18-21. 2005. Vol. 3.
