基于油气地质勘探知识门户的知识应用系统

唐先明，郭攀红，李媛媛

（中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京　100083）

基于油气地质勘探知识门户的知识应用系统

唐先明，郭攀红，李媛媛

（中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京100083）

知识门户作为知识管理基础设施的重要组成部分，具有信息集成、知识管理、个性化展示及应用整合等特点。论文以油气地质勘探知识门户为例，针对知识门户在知识及应用整合方面的特点进行了分析研究，提出应用知识门户系统实现油气地质勘探知识及应用的整合方案，并做了实例说明。油气地质勘探知识门户实现了信息的交换和共享，为油气勘探研究提供了综合性的知识服务，大大提升了知识管理创新能力和水平，并为油气决策支持搭建了一个很好的平台。

知识门户；整合；油气地质勘探；知识

0　引言

随着石油、石化企业信息化建设的不断深入，现有企业中研发部署了许许多多的油气勘探开发应用系统，积累了大量对特定应用研究（如海相油气地质勘探）具有重要参考价值的数据信息。为了保护、挖掘及利用现有资源，需要根据应用需求对这些信息进行组织、管理、整合形成特定知识，并需要建立一个统一的、开放的、跨应用系统的信息系统集成架构，满足企业松散耦合、灵活集成的需要［1］。

目前的许多油气勘探开发应用系统通常是为解决单个应用需求而建设的，缺少对这些应用系统进行整体规划，缺少对数据规范、业务流程和接口技术标准做统一规划，缺乏一个统一的界面，没有相互连接的信息渠道，而且各应用系统缺乏统一数据集成和信息发布平台，使得研究人员无法快速获得所需数据，大量信息和知识没有得到更有效的共享［2］。并且由于各个勘探开发业务系统的建设周期不同，使业务系统的集中帐号认证很难同步实施，造成系统各自拥有独立的帐号管理体系，科研人员常常会忙于登录不同的系统、记住不同的账号密码来获取信息。因此本文提出应用知识门户系统实现油气勘探开发知识及应用的整合，通过知识门户把各个信息子系统无缝的整合起来，建立以知识为核心，个性化为特征的集成系统，提供一个集中可控的、灵活方便的开放式知识应用平台。

1　油气地质勘探知识门户分析

1.1油气地质勘探知识门户的特点

知识门户是知识管理系统与信息门户的结合，兼有门户的功能和知识管理的特点，并且结合了许多现有的技术和工具。其具有以下一些特点：

（1）应用与数据集成：知识门户需要提供足够的油气数据信息检索、信息共享能力。所有的用户都可以通过统一的界面访问他们需要的信息。

（2）知识分类与内容管理：信息抽取、分类意味着从门户内各种信息源自动取出元数据［3］，并能帮助用户识别各种信息之间的关系。知识门户通过对已有应用系统的集成，使用户通过单一的渠道访问所有信息。这种集成不是简单地在页面上增加网页链接，而是通过集成化的方法把原有应用通过一个核心组件服务器集成在一起来获取其他应用系统中的相关数据和信息［4］。

（3）个性化：通过EKP接口展示的信息可加以定制（即个性化），为不同角色的用户提供个性化服务。

（4）系统管理集成：门户系统使用统一的帐户管理，借助目录服务系统使得采用一致的用户帐户和密码，一次登录企业所有的信息系统，并提供集成化的信息服务。

1.2油气地质勘探知识门户的系统结构

油气地质勘探知识门户的系统架构如图1所示。系统分为三个层次来实现：表示层，应用模块层和数据存储层。

（1）表示层。表示层是用户与系统的接口，用于实现统一的用户界面，是底层知识分类的表层体现。油气地质勘探知识门户应用Web框架技术，将所有子应用和数据集成到一个统一的信息管理平台之上，实现对各个子系统如油气地质知识管理、油气地质信息发布系统等的统一授权访问和应用定制，便于用户方便快捷的使用系统，为生产科研及领导决策提供信息支持。

表示层的主要模块包括身份集成、权限管理及集成和信息发布三个模块。具体的身份集成及权限管理架构如图2所示。

（2）应用模块层。应用模块层是油气地质勘探知识门户的核心部分，如图1所示，挂接有五个子系统，包括项目管理系统、海相知识管理系统、海相油气地质专题管理系统、油气地质发布系统和全球油气导航系统，每个子系统独立运行又相互不可分割，按照知识流动的基本过程，通过知识采集、知识分类、知识存储、知识检索及发现、知识呈现、知识应用等过程对知识进行有效的管理，并实现了知识和应用的整合。

图1　油气地质勘探知识门户系统架构图Fig.1 System Architecture of oil and gas geological exploration knowledge portal

图2　表示层身份集成及权限管理架构图Fig.2 Identity integration and authority management figure in presentation layer

知识采集：所有五个子系统采集的知识类型包括结构化数据、非结构化数据及空间数据。本系统采用空间数据库管理技术，对知识的采集分为空间对象的采集以及空间对象相关属性数据及其他数据的采集。

知识分类：不同的分类方式结果不同，从数据的表现形式上来看，主要有研究报告、成果图件和数据表等。把这些数据按类型及专业方向组织起来，并针对需要加以扩充，形成基础图形数据库、含油气盆地基础数据库、古地理模型数据库和专题成果库数据库等，并需进一步细化。

知识存储：本系统根据知识的不同类型分为三种存储模型，如图3所示，即数据库管理系统、空间数据库系统和文件管理系统，所有的五个子系统都采用这一模型标准，构建统一的油气地质勘探知识库，数据存储层中将进一步详细介绍。

图3　油气地质勘探知识门户三种知识存储模型Fig.3 The three knowledge storage model of oil and gas geological exploration knowledge portal

知识检索及发现：根据石油地质工作者的工作特点和工作习惯，需要方便的知识检索及发现工具，油气地质勘探知识门户支持图形化查询、目录查询和条件（关键词）查询三种方式。

知识呈现：本系统采用“三位一体图”的适合地质人员习惯的信息（文本、表格像等）表现形式。所谓“三位一体图”就是采用“地理信息系统（GIS）”技术，以图形驱动为基本的搜索方式，并辅以多种形式（文本、图形、三维图像等）来表现知识。

知识应用：本系统通过各种知识检索及发现工具、GIS导航工具，科研辅助工具（等值线工具、平面构造图等）、及专业应用（资源评价、经济评价）等各种方式来辅助用户在已有数据资料和研究成果的基础上，对各类数据参数和评价结果进行综合展示分析，对油气资源潜力进行综合评价，为科学决策提供直接证据，实现知识的应用。

（3）数据存储层。油气地质勘探知识门户的基础是油气地质勘探知识库，考虑石油勘探开发数据的区域性、多维性、时序性、海量和异构的特点，系统采用大型商用关系数据库Oracle 10g、文件全文倒排索引存储技术和空间数据引擎ArcSDE集中管理这些海量数据。油气地质勘探知识库的架构组织形式如图4所示。

图4　知识门户油气地质勘探综合知识库架构图Fig.4 Oil and gas exploration knowledge database architecture figure

本系统集成了基础图形库、盆地数据库、专题数据库、项目成果库，以及知识库和元数据库等多源数据库，另外也尝试了对勘探数据库的集成，构建了统一的油气地质勘探综合数据库，按照前所述的各种层次的知识分类标准，把各种数据拆分或组合成各级别各层次的数据库。

2　基于油气地质勘探知识门户的知识应用系统与案例分析

油气地质勘探知识门户系统是一种能提供网络化服务的油气地质资料、基础地理空间信息、项目成果文档、图件及多媒体地质资料管理和服务的知识应用系统，支持大地构造格架、古地理重建、油气资源评价等专业应用，实现对油气地质信息的全文、图件、声音、图像等电子文件的入库管理，提供Intranet/Internet环境下的资料目录信息、资料全文、图件、声像视频等多媒体地质资料的查阅、浏览、下载服务。

图5　油气地质勘探知识门户Fig.5 Oil and gas geological exploration knowledge portal

油气地质勘探知识门户系统是由门户系统、项目管理子系统、知识管理子系统、油气地质专题管理子系统、油气地质信息发布子系统及全球油气信息导航子系统等组成，每个子系统数据及应用都相互关联，如图5所示。门户系统对外提供服务的统一界面，其构建了一个标准的框架体系，对各个应用系统、数据资源进行统一集成，使得门户下面挂接的所有子系统都拥有了统一的系统标准、规范和体系架构［5］。并根据每个用户使用特点和角色的不同，形成个性化的使用界面，并通过对事件和消息的处理传输把用户有机地联系在一起。

3　结束语

本文以油气地质勘探知识门户为例，针对知识门户在知识及应用整合方面的特点进行了分析研究。油气地质勘探知识门户是知识门户在石油行业的应用研究，它为油气勘探研究提供综合信息服务，实现了信息的交换和共享，大力提升了知识管理创新能力和水平，并为油气辅助决策支持搭建了一个很好的平台。但是，油气地质勘探知识门户在决策支持方面还不够充分，需要进一步整合信息资源，并提供更加全面的决策支持工具。例如需构建面向分析主题的海相油气勘探数据仓库，基于数据挖掘与建模技术，通过数据分析来支持海相油气勘探过程的业务处理，并利用XML/Web Services开发各种决策服务模块，真正实现信息技术与油气勘探技术的完美结合。

［1］孙红军，等.中国海相油气地质综合信息系统建设及档案管理［C］. 2005.

［2］孙金凤.石油企业数据资源建设模式［J］.油气田地面工程，2010，6.

［3］张卫群.知识服务中的知识元链接［J］.情报探索，2006，12.

［4］李凌.企业信息门户在信息化建设中的应用［J］.油气田地面工程，2004，4.

［5］王兆庆.浅议知识服务平台的概念与技术特点［J］.天津科技，2006，5.

The Knowledge and Application System Integration in the Oil and Gas Geological Exploration Knowledge Portal

TANG Xian-Ming，GUO Pan-Hong，LI Yuan-Yuan
（Petroleum Exploration and Production Research Institute of SINOPEC Beijing 100083，China）

Taking geological exploration knowledge portal as example，this paper studies knowledge portal's characteristic and brings about an integration program by using knowledge portal to implement integrate the knowledge and the application of oil and gas geological exploration.In the end，this paper illustrates this geological exploration knowledge portal with an example.This oil and gas geological exploration knowledge portal provides comprehensive knowledge service for the research of oil and gas exploration，which establish a platform for oil and gas exploration decision.

knowledge portal；integration；oil and gas geological exploration；knowledge

TP391

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.01.013

1002-6673（2015）01-038-03

2014-12-04

项目来源：国家科技支撑计划项目（面向企业创新应用链的知识管理体系建设与集成应用示范-2012BAH34F04，研究成果之一）

唐先明（1970-），男，博士，四川平昌人，高级工程师。研究方向：油气信息工程，地理信息系统。