樊岳

北京管道公司管道部

摘要：陕京管道GIS系统目前已实现管道各项基础数据的集成存储，能够将线性属性数据与矢量空间数据进行转换，满足可视化展示及管道基本信息要素查询等需求。在实际应用中该系统逐渐暴露出了数据在准确性、时效性、非独立性方面的不足，平台功能模块未能突出各层级管理人员业务管理的关注重点，操作流程较繁琐，实际使用体验不佳。本文据此深入分析并提出优化思路和建议。

关键词：陕京管道；GIS系统；数据库建设；应用功能优化

陕京管道GIS系统建设始于2009年，2013年针对管道应急管理需要进行了升级，从而实现了管道应急管理、高后果区管理、设计成果管理的查询展示以及管道专业基础数据的更新。近年来根据GB 38710―2020《油气输送管道地理信息系统建设指南》要求，对现有GIS系统进行了再升级。进一步完善了数据库数据要素类型，对管道本体及附属设施属性数据进行了校核，将巡检系统、阴极保护管理系统以及洪水预警系统等报警信息推送至GIS系统，为管道基础数据采集、状态监控以及应急管理提供了支持平台。

1  GIS系统概况

1.1  系统基础数据

目前陕京管道GIS系统已收集了陕京管道干线、支线共计5330公里（不含储气库管线）管道的近14万项基础数据，覆盖管道设计、施工、投产、运行等阶段，数据类别涵盖了管道本体数据、阴保数据、应急资源数据、地理信息数据、竣工资料等共计9大类50小类。

1.2  系统应用功能

系统应用平台主要包括地图基础操作、综合查询、统计分析、图层管理、在线更新、风险评估、报告管理、通知管理、高后果区管理、地质灾害预警、阴保管理和防汛管理等核心模块，初步实现了管道本体数据及周边环境的展示与查询、高后果区统计与区域化展示、管道缺陷识别成果与修复记录的录入和查询以及管道应急决策支持等功能。

2  系统存在的不足

2.1  基础数据方面

在设计、施工、运行和检测等阶段产生的大量基础数据采集来源不一、采集标准不同，且没有结合现场实际应用需求实时更新，系统数据管理逐渐暴露出以下三个方面不足。

（1）基础数据准确性欠缺。由于数据采集标准不统一、未能有效对齐（如穿跨越定位数据来源于各单位采集的“桩+偏移量”，不同内检测单位提供高程数据坐标系统不一致等），造成GIS系统录入的IMU坐标内检测中心线、地面标识等基础数据定位不够准确，定位精度不高，进而导致其他各专业数据（如穿跨越、高后果区等）存在偏差。

（2）基础数据录入时效性滞后，缺乏有效变更控制。部分基础数据录入时效性滞后，主要表现在地面标识整治（换桩、刷桩）、改线、换管、防腐层大修等数据信息未能及时采集提交，也没有及时更新数据的管理要求，造成系统录入数据与现场实际情况不一致，进而影响其他业务数据的定位与填报。

（3）各专业基础数据独立性较强，形成“数据孤岛”。GIS系统数据主要包括：内/外检测数据、竣工数据、管道探测数据及开展完整性管理业务（高后果区识别、风险评价、完整性评价、管道修复及管道改线/换管等）产生的基础数据，数据种类相对丰富和完善，但各类数据均独立存储在各个自建系统中，未能实现数据有效融合、综合分析和深度应用[1]。

2.2  系统应用功能方面

（1）数据检索效率不高。一是地理信息页面检索流程较繁琐、不便捷，缺少大数据检索及数据抓取机制，检索效率低于线下Excel。二是基层人员更多采用各自专业常用的第三方软件查询数据，而不是通过GIS系统检索。三是未能形成常用模板批量导入机制，单项录入加大了工作量，影响工作效率。

（2）使用体验不佳。一是数据在线更新实现了多种数据填报审批，但部分信息填报字段过多，不利于现场操作。二是综合查询菜单进入各专业查询菜单加载时间过长。三是部分查询功能无法完成连续检索动作。四是各专业自建系统过于繁杂，需要来回切换造成不便，影响使用体验。

3  系统优化建设思路

3.1  大数据库体系建设

（1）基础数据治理。一是建章立制，确保新增数据录入准确可靠。公司统一管道基础数据录入标准、数据处理标准、数据质量标准等，从源头把关数据质量。明确数据产生、录入、存储、应用等环节的工作内容以及相应管理人员职责及工作流程，将其纳入公司管道管理考核指标，督促员工按照规范要求进行数据采集维护，确保新增数据准确可靠。二是明确基础数据更新周期。三是按照国家管网内检测标准要求统一数据格式、统一特征值表单等，推进检测数据整合对齐（图 1）[2]。四是查漏补缺，落实历史数据治理工作，督促基层人员主动进行基础数据校核修正，逐步以GIS系统检索替代线下Excel统计查询模式。

图 1 内检测数据整合对齐流程

（2）自建系统数据单元融合。统一梳理光纤预警系统、地质灾害监测系统、智能阴保系统、交叉工程综合管理系统、视频监控系统等自建系统现有数据源，通过数据ETL、集成多元数据、优化网络环境等手段，打通各系统数据孤岛，形成完整数据湖，建立数据库“多端录入，从一互联”机制，避免多个系统数据重复录入工作，提升数据完整性。如图 2所示。

图 2 各自建系统数据单元融合流程

3.2  应用功能优化

一是优化不同岗位层级功能权限配置，简化操作界面，突出不同岗位人员关注的重点功能，提升系统适用性。二是优化综合查询功能，基于业务场景和工作职责，实现现场管理“即插即用”，如巡检过程中管道定位和历史数据查询以及关键字段检索，简化中间操作流程，实现关键信息检索“一步到位”。三是优化大数据展示功能，建立专题数据查询模块，满足分类、分级、分线路、分区段、分时间等各种勾选操作进行组合过滤，以专题图及弹出式表格直观展示所需结果信息。四是优化数据批量导入功能，将基层常用Excel数据按照指定格式程序化导入并存储，替代线下统计模式。五是优化系统图表展示功能，实现管线长度、高后果区、风险评价、内外检测等数据量及覆盖率的统计及导出，建立图表联动，并可根据报表钻取具体数据，满足基于公司、分公司、作业区不同层级用户对数据的查询及统计需求[3]。逐步实现GIS系统成为管道基础数据管理平台的目的。

4  结语

陕京管道GIS系统优化建设从基础数据治理入手，优先统一基础数据采集、录入、管理标准要求，重点对不同时期、多源数据进行整合与对齐，并对已有巡检、阴极保护、洪水预警及视频监控等系统数据进行共享与集成，推进各个自建系统数据库与GIS数据库融合，构建管道数据库体系。同时应用功能由“展示性”向“实用性”过渡，将功能使用需求向业务管理人员倾斜，进一步改善GIS系统使用频率和用户体验。为不同层级用户数据高效查询、分类信息精确统计、地理信息快速定位、日常数据自主维护提供切实可行的方案。

未来GIS系统升级应以构建大数据库体系、优化系统功能模块以及应用体验为攻关重点，全面提升数据准确性、时效性、融合性，追求数据标尺统一和综合利用，为管道完整性管理业务提供数据支持，让系统真正成为管道专业化管理可用、适用、好用的工具和媒介。

参考文献：

[1]吴良超，李城，雷国锋. 基于GIS的油气长输管道完整性数据采集维护系统研究[J]. 测绘与空间地理信息，2015(02)：100-102.

[2]刘亮兵，关东. 基于GIS的管道完整性数据维护更新的研究[J]. 探索科学，2019(08)：293.

[3]任武，葛新东，孙万磊，等.内检测数据管理云平台的设计与实现[J].油气储运，2016，35(7)：722-728.

作者简介：樊岳，1993年生，工程师，2016年毕业于中国石油大学（北京），现主要从事管道防汛管理、管道完整性管理及管道地理信息系统管理工作。联系方式：18201642056，fanyue@pipechina.com.cn。