基于油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)的知識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)

唐先明，郭攀紅，李媛媛

（中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京　100083）

基于油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)的知識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)

唐先明，郭攀紅，李媛媛

（中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京100083）

知識(shí)門(mén)戶(hù)作為知識(shí)管理基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，具有信息集成、知識(shí)管理、個(gè)性化展示及應(yīng)用整合等特點(diǎn)。論文以油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)為例，針對(duì)知識(shí)門(mén)戶(hù)在知識(shí)及應(yīng)用整合方面的特點(diǎn)進(jìn)行了分析研究，提出應(yīng)用知識(shí)門(mén)戶(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油氣地質(zhì)勘探知識(shí)及應(yīng)用的整合方案，并做了實(shí)例說(shuō)明。油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)實(shí)現(xiàn)了信息的交換和共享，為油氣勘探研究提供了綜合性的知識(shí)服務(wù)，大大提升了知識(shí)管理創(chuàng)新能力和水平，并為油氣決策支持搭建了一個(gè)很好的平臺(tái)。

知識(shí)門(mén)戶(hù)；整合；油氣地質(zhì)勘探；知識(shí)

0　引言

隨著石油、石化企業(yè)信息化建設(shè)的不斷深入，現(xiàn)有企業(yè)中研發(fā)部署了許許多多的油氣勘探開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，積累了大量對(duì)特定應(yīng)用研究（如海相油氣地質(zhì)勘探）具有重要參考價(jià)值的數(shù)據(jù)信息。為了保護(hù)、挖掘及利用現(xiàn)有資源，需要根據(jù)應(yīng)用需求對(duì)這些信息進(jìn)行組織、管理、整合形成特定知識(shí)，并需要建立一個(gè)統(tǒng)一的、開(kāi)放的、跨應(yīng)用系統(tǒng)的信息系統(tǒng)集成架構(gòu)，滿(mǎn)足企業(yè)松散耦合、靈活集成的需要［1］。

目前的許多油氣勘探開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)通常是為解決單個(gè)應(yīng)用需求而建設(shè)的，缺少對(duì)這些應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃，缺少對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)范、業(yè)務(wù)流程和接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做統(tǒng)一規(guī)劃，缺乏一個(gè)統(tǒng)一的界面，沒(méi)有相互連接的信息渠道，而且各應(yīng)用系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)集成和信息發(fā)布平臺(tái)，使得研究人員無(wú)法快速獲得所需數(shù)據(jù)，大量信息和知識(shí)沒(méi)有得到更有效的共享［2］。并且由于各個(gè)勘探開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)周期不同，使業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集中帳號(hào)認(rèn)證很難同步實(shí)施，造成系統(tǒng)各自擁有獨(dú)立的帳號(hào)管理體系，科研人員常常會(huì)忙于登錄不同的系統(tǒng)、記住不同的賬號(hào)密碼來(lái)獲取信息。因此本文提出應(yīng)用知識(shí)門(mén)戶(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油氣勘探開(kāi)發(fā)知識(shí)及應(yīng)用的整合，通過(guò)知識(shí)門(mén)戶(hù)把各個(gè)信息子系統(tǒng)無(wú)縫的整合起來(lái)，建立以知識(shí)為核心，個(gè)性化為特征的集成系統(tǒng)，提供一個(gè)集中可控的、靈活方便的開(kāi)放式知識(shí)應(yīng)用平臺(tái)。

1　油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)分析

1.1油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)的特點(diǎn)

知識(shí)門(mén)戶(hù)是知識(shí)管理系統(tǒng)與信息門(mén)戶(hù)的結(jié)合，兼有門(mén)戶(hù)的功能和知識(shí)管理的特點(diǎn)，并且結(jié)合了許多現(xiàn)有的技術(shù)和工具。其具有以下一些特點(diǎn)：

（1）應(yīng)用與數(shù)據(jù)集成：知識(shí)門(mén)戶(hù)需要提供足夠的油氣數(shù)據(jù)信息檢索、信息共享能力。所有的用戶(hù)都可以通過(guò)統(tǒng)一的界面訪(fǎng)問(wèn)他們需要的信息。

（2）知識(shí)分類(lèi)與內(nèi)容管理：信息抽取、分類(lèi)意味著從門(mén)戶(hù)內(nèi)各種信息源自動(dòng)取出元數(shù)據(jù)［3］，并能幫助用戶(hù)識(shí)別各種信息之間的關(guān)系。知識(shí)門(mén)戶(hù)通過(guò)對(duì)已有應(yīng)用系統(tǒng)的集成，使用戶(hù)通過(guò)單一的渠道訪(fǎng)問(wèn)所有信息。這種集成不是簡(jiǎn)單地在頁(yè)面上增加網(wǎng)頁(yè)鏈接，而是通過(guò)集成化的方法把原有應(yīng)用通過(guò)一個(gè)核心組件服務(wù)器集成在一起來(lái)獲取其他應(yīng)用系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息［4］。

（3）個(gè)性化：通過(guò)EKP接口展示的信息可加以定制（即個(gè)性化），為不同角色的用戶(hù)提供個(gè)性化服務(wù)。

（4）系統(tǒng)管理集成：門(mén)戶(hù)系統(tǒng)使用統(tǒng)一的帳戶(hù)管理，借助目錄服務(wù)系統(tǒng)使得采用一致的用戶(hù)帳戶(hù)和密碼，一次登錄企業(yè)所有的信息系統(tǒng)，并提供集成化的信息服務(wù)。

1.2油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)分為三個(gè)層次來(lái)實(shí)現(xiàn)：表示層，應(yīng)用模塊層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。

（1）表示層。表示層是用戶(hù)與系統(tǒng)的接口，用于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用戶(hù)界面，是底層知識(shí)分類(lèi)的表層體現(xiàn)。油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)應(yīng)用Web框架技術(shù)，將所有子應(yīng)用和數(shù)據(jù)集成到一個(gè)統(tǒng)一的信息管理平臺(tái)之上，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)如油氣地質(zhì)知識(shí)管理、油氣地質(zhì)信息發(fā)布系統(tǒng)等的統(tǒng)一授權(quán)訪(fǎng)問(wèn)和應(yīng)用定制，便于用戶(hù)方便快捷的使用系統(tǒng)，為生產(chǎn)科研及領(lǐng)導(dǎo)決策提供信息支持。

表示層的主要模塊包括身份集成、權(quán)限管理及集成和信息發(fā)布三個(gè)模塊。具體的身份集成及權(quán)限管理架構(gòu)如圖2所示。

（2）應(yīng)用模塊層。應(yīng)用模塊層是油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)的核心部分，如圖1所示，掛接有五個(gè)子系統(tǒng)，包括項(xiàng)目管理系統(tǒng)、海相知識(shí)管理系統(tǒng)、海相油氣地質(zhì)專(zhuān)題管理系統(tǒng)、油氣地質(zhì)發(fā)布系統(tǒng)和全球油氣導(dǎo)航系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行又相互不可分割，按照知識(shí)流動(dòng)的基本過(guò)程，通過(guò)知識(shí)采集、知識(shí)分類(lèi)、知識(shí)存儲(chǔ)、知識(shí)檢索及發(fā)現(xiàn)、知識(shí)呈現(xiàn)、知識(shí)應(yīng)用等過(guò)程對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效的管理，并實(shí)現(xiàn)了知識(shí)和應(yīng)用的整合。

圖1　油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 System Architecture of oil and gas geological exploration knowledge portal

圖2　表示層身份集成及權(quán)限管理架構(gòu)圖Fig.2 Identity integration and authority management figure in presentation layer

知識(shí)采集：所有五個(gè)子系統(tǒng)采集的知識(shí)類(lèi)型包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，對(duì)知識(shí)的采集分為空間對(duì)象的采集以及空間對(duì)象相關(guān)屬性數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)的采集。

知識(shí)分類(lèi)：不同的分類(lèi)方式結(jié)果不同，從數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式上來(lái)看，主要有研究報(bào)告、成果圖件和數(shù)據(jù)表等。把這些數(shù)據(jù)按類(lèi)型及專(zhuān)業(yè)方向組織起來(lái)，并針對(duì)需要加以擴(kuò)充，形成基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù)庫(kù)、含油氣盆地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、古地理模型數(shù)據(jù)庫(kù)和專(zhuān)題成果庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)等，并需進(jìn)一步細(xì)化。

知識(shí)存儲(chǔ)：本系統(tǒng)根據(jù)知識(shí)的不同類(lèi)型分為三種存儲(chǔ)模型，如圖3所示，即數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和文件管理系統(tǒng)，所有的五個(gè)子系統(tǒng)都采用這一模型標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建統(tǒng)一的油氣地質(zhì)勘探知識(shí)庫(kù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中將進(jìn)一步詳細(xì)介紹。

圖3　油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)三種知識(shí)存儲(chǔ)模型Fig.3 The three knowledge storage model of oil and gas geological exploration knowledge portal

知識(shí)檢索及發(fā)現(xiàn)：根據(jù)石油地質(zhì)工作者的工作特點(diǎn)和工作習(xí)慣，需要方便的知識(shí)檢索及發(fā)現(xiàn)工具，油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)支持圖形化查詢(xún)、目錄查詢(xún)和條件（關(guān)鍵詞）查詢(xún)?nèi)N方式。

知識(shí)呈現(xiàn)：本系統(tǒng)采用“三位一體圖”的適合地質(zhì)人員習(xí)慣的信息（文本、表格像等）表現(xiàn)形式。所謂“三位一體圖”就是采用“地理信息系統(tǒng)（GIS）”技術(shù)，以圖形驅(qū)動(dòng)為基本的搜索方式，并輔以多種形式（文本、圖形、三維圖像等）來(lái)表現(xiàn)知識(shí)。

知識(shí)應(yīng)用：本系統(tǒng)通過(guò)各種知識(shí)檢索及發(fā)現(xiàn)工具、GIS導(dǎo)航工具，科研輔助工具（等值線(xiàn)工具、平面構(gòu)造圖等）、及專(zhuān)業(yè)應(yīng)用（資源評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)）等各種方式來(lái)輔助用戶(hù)在已有數(shù)據(jù)資料和研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)參數(shù)和評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合展示分析，對(duì)油氣資源潛力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為科學(xué)決策提供直接證據(jù)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用。

（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)的基礎(chǔ)是油氣地質(zhì)勘探知識(shí)庫(kù)，考慮石油勘探開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)的區(qū)域性、多維性、時(shí)序性、海量和異構(gòu)的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用大型商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle 10g、文件全文倒排索引存儲(chǔ)技術(shù)和空間數(shù)據(jù)引擎ArcSDE集中管理這些海量數(shù)據(jù)。油氣地質(zhì)勘探知識(shí)庫(kù)的架構(gòu)組織形式如圖4所示。

圖4　知識(shí)門(mén)戶(hù)油氣地質(zhì)勘探綜合知識(shí)庫(kù)架構(gòu)圖Fig.4 Oil and gas exploration knowledge database architecture figure

本系統(tǒng)集成了基礎(chǔ)圖形庫(kù)、盆地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)、項(xiàng)目成果庫(kù)，以及知識(shí)庫(kù)和元數(shù)據(jù)庫(kù)等多源數(shù)據(jù)庫(kù)，另外也嘗試了對(duì)勘探數(shù)據(jù)庫(kù)的集成，構(gòu)建了統(tǒng)一的油氣地質(zhì)勘探綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，按照前所述的各種層次的知識(shí)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，把各種數(shù)據(jù)拆分或組合成各級(jí)別各層次的數(shù)據(jù)庫(kù)。

2　基于油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)的知識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)與案例分析

油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)系統(tǒng)是一種能提供網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)的油氣地質(zhì)資料、基礎(chǔ)地理空間信息、項(xiàng)目成果文檔、圖件及多媒體地質(zhì)資料管理和服務(wù)的知識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，支持大地構(gòu)造格架、古地理重建、油氣資源評(píng)價(jià)等專(zhuān)業(yè)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣地質(zhì)信息的全文、圖件、聲音、圖像等電子文件的入庫(kù)管理，提供Intranet/Internet環(huán)境下的資料目錄信息、資料全文、圖件、聲像視頻等多媒體地質(zhì)資料的查閱、瀏覽、下載服務(wù)。

圖5　油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)Fig.5 Oil and gas geological exploration knowledge portal

油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)系統(tǒng)是由門(mén)戶(hù)系統(tǒng)、項(xiàng)目管理子系統(tǒng)、知識(shí)管理子系統(tǒng)、油氣地質(zhì)專(zhuān)題管理子系統(tǒng)、油氣地質(zhì)信息發(fā)布子系統(tǒng)及全球油氣信息導(dǎo)航子系統(tǒng)等組成，每個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)及應(yīng)用都相互關(guān)聯(lián)，如圖5所示。門(mén)戶(hù)系統(tǒng)對(duì)外提供服務(wù)的統(tǒng)一界面，其構(gòu)建了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的框架體系，對(duì)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)一集成，使得門(mén)戶(hù)下面掛接的所有子系統(tǒng)都擁有了統(tǒng)一的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和體系架構(gòu)［5］。并根據(jù)每個(gè)用戶(hù)使用特點(diǎn)和角色的不同，形成個(gè)性化的使用界面，并通過(guò)對(duì)事件和消息的處理傳輸把用戶(hù)有機(jī)地聯(lián)系在一起。

3　結(jié)束語(yǔ)

本文以油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)為例，針對(duì)知識(shí)門(mén)戶(hù)在知識(shí)及應(yīng)用整合方面的特點(diǎn)進(jìn)行了分析研究。油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)是知識(shí)門(mén)戶(hù)在石油行業(yè)的應(yīng)用研究，它為油氣勘探研究提供綜合信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了信息的交換和共享，大力提升了知識(shí)管理創(chuàng)新能力和水平，并為油氣輔助決策支持搭建了一個(gè)很好的平臺(tái)。但是，油氣地質(zhì)勘探知識(shí)門(mén)戶(hù)在決策支持方面還不夠充分，需要進(jìn)一步整合信息資源，并提供更加全面的決策支持工具。例如需構(gòu)建面向分析主題的海相油氣勘探數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，基于數(shù)據(jù)挖掘與建模技術(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)支持海相油氣勘探過(guò)程的業(yè)務(wù)處理，并利用XML/Web Services開(kāi)發(fā)各種決策服務(wù)模塊，真正實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與油氣勘探技術(shù)的完美結(jié)合。

［1］孫紅軍，等.中國(guó)海相油氣地質(zhì)綜合信息系統(tǒng)建設(shè)及檔案管理［C］. 2005.

［2］孫金鳳.石油企業(yè)數(shù)據(jù)資源建設(shè)模式［J］.油氣田地面工程，2010，6.

［3］張衛(wèi)群.知識(shí)服務(wù)中的知識(shí)元鏈接［J］.情報(bào)探索，2006，12.

［4］李凌.企業(yè)信息門(mén)戶(hù)在信息化建設(shè)中的應(yīng)用［J］.油氣田地面工程，2004，4.

［5］王兆慶.淺議知識(shí)服務(wù)平臺(tái)的概念與技術(shù)特點(diǎn)［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

項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（面向企業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用鏈的知識(shí)管理體系建設(shè)與集成應(yīng)用示范-2012BAH34F04，研究成果之一）

唐先明（1970-），男，博士，四川平昌人，高級(jí)工程師。研究方向：油氣信息工程，地理信息系統(tǒng)。