3S技术在数字管道中的应用浅析

摘要：随着我国石油、天然气的开发、利用的飞速发展，建成的管道里程越来越长，如何对其的管理成为广大技术人员和管理者关心的一个问题，本文就针对这一问题通过数字管道的优势进行论述和分析，对于数字管道的建设具有一定的参考意义。

关键词：GIS 数字管道 应用

1 概述

数字管道（或者数字化管道）的概念是随“数字地球”而来的。其基本原理是从整体着手通过数字化途径解决管道问题，同时提高信息资源的利用率，从数字化、数据构模、系统仿真、决策支持到虚拟现实，它是一个开放的复杂的综合信息巨系统。具体来讲，数字管道是应用遥感（RS）、数据收集系统（DCS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、业务管理信息系统、计算机网络和多媒体技术、现代通信等高科技手段，对管道资源、环境、社会、经济等各个复杂系统的数字化、数字整和、仿真等信息集成的应用系统，并且基于可视化条件为决策和管理提供客观依据。近些年，“数字地球”的理念已推广到各行各业，数字城市、数字矿山、数字油田、数字水利、数字管道、数字社区等数字化技术极大的丰富了人们的日常生活，并且取得了良好的应用效果。

2 3S技术概述

3S技术将RS（遥感）、GIS（地理信息系统）和GPS（全球定位系统）有机整合，形成强大的数字处理技术。遥感技术是利用扫描、摄影、传输等手段，将从高空或外层空间接收的来自地球表层各类地物的电磁波信息进行处理，以远距离识别及控测地表各类地物和现象的现代综合技术。GIS是一个计算机软件系统，主要用于地理信息的管理。该系统能够将地理信息分类处理，并且能在此基础上对各种地理信息进行多次组合分析，同时还提供地理信息的查询、检索、调用、修改等功能。人类对于GPS的研究起步于上世纪70年代的美国，1994年成功研发。它能够对海、陆、空各个空间领域的地物和现象进行三维定位导航。综合以上三门学科技术可以对3S技术进行准确描述，它将计算机及通讯技术与遥感定位技术、空间技术、卫星定位与导航技术有机整合，综合多门学科技术来采集、分析、管理、处理空间信息，并对其进行表达、传播的综合型信息技术。截至目前，这项技术从成功研发到日常应用虽然只有短短十几年的历史，但早已风靡各个领域。

3 数字管道关键技术

完成数字管道涉及到以下几个关键技术：

①高密度、高精度三维模型快速批量加载，这是因为空间信息系统平台批量加载高密度、高精度的三维模型时，需要以大量的计算机资源为支撑，较大的资源占用率缩减了三维模型的加载数量，限制了其实时显示速度。

②三维空间信息系统平台与CAD工程设计一体化，因企业拥有大量的设施设备二维、三维CAD设计数据资料。但是现阶段，在将CAD三维模型数据导入三维空间信息系统软件时信息丢失不可避免。

③多源数据融合处理。

4 基于3S技术的数字管道优势

利用3S技术的集成，将管网图形库、属性数据库与外部数据库有机整合，图文并茂，丰富了数据展示的形式，同时大大提高了数据信息的准确度，而且数据信息实时更新，可以作为管网优化的客观依据，使得管网管理工作准确高效。

在长输管道运营过程中，GIS数据库可以为管网运维部门实时提供管网的运行参数，以便动态监测管道运行状态。如发现管道运行异常，也能够快速精准的定位故障点，同时快速调用管道运行参数进行综合分析，以便为管理决策提供客观依据，协助其制定维修方案，保证管道的正常运行。

3S技术能够对空间位置及业务逻辑数据进行实时获取、分析、展示、编辑、处理、存储、输出和应用。在长输管道日常巡检工作中引入3S数字技术，可利用GPS对管道运行状态进行全方位动态监控，利用GIS可以综合分析所获取的动态信息，再结合RS的直观易懂的特性，通过网络传输即可动态地掌控巡检过程。这种全程动态监控、可视化的数字管道巡检系统在各个地域或各个层次都能灵活运用。

同时利用GIS的空间分析功能进行叠加分析、缓冲区分析、最短路径分析等操作，能够从整体上分析评估管线的运行条件，以便快速精准的对管道运行状况进行决策和管理。还可以通过GIS技术全面预控管道风险，指导系统编制维修计划，并采取相应的补救措施，当风险指数达到警戒线时，自动启动相应的应急预案，尽可能地降低管道事故发生率。

5 结束语

基于3S技术的数字管道不仅在最佳路线走向、资源优化配置、灾害预测预警和运营风险管理中发挥极大的作用，数字化管道必将成为今后长输管道建设的目标。数字化管道建设势在必行。

参考文献：

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作者简介：

冯鹏程（1974-﹚，女，陕西米脂人，工程师，主要从事测绘工程工作。endprint