國家級石油數(shù)據(jù)中心建設(shè)與POSC系列標(biāo)準(zhǔn)

國家級石油數(shù)據(jù)中心建設(shè)與POSC系列標(biāo)準(zhǔn)袁滿yuanman@263.net(黑龍江省大慶市大慶石油學(xué)院計算機學(xué)院)1引言 信息技術(shù)的應(yīng)用差不多深入到石油工業(yè)應(yīng)用中的各個環(huán)節(jié)。而且隨著石油工業(yè)的進(jìn)展，積存的信息呈爆炸式增長。存儲與維護(hù)這些信息的費用也越來越高，尤其是隨著石油市場競爭日趨激烈，迅速而準(zhǔn)確地從現(xiàn)有的信息中抽取出有用的決策信息是現(xiàn)代石油生產(chǎn)、銷售與治理等迫切需求的。而以往只是面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)模式的應(yīng)用差不多滿足不了這種需求。隨之而來的一種面向主題的聯(lián)機分析與決策應(yīng)用便應(yīng)運而生。正是在這種應(yīng)用需求的驅(qū)動下產(chǎn)生出了適合這種應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)。 進(jìn)入90年代，世界上一些國家的油公司、石油協(xié)會、石油相關(guān)的組織、一些大學(xué)及研究機構(gòu)聯(lián)合先后建立了自己的數(shù)據(jù)倉庫，這些國家從這些數(shù)據(jù)倉庫中得到了相當(dāng)?shù)男б妫瑸橛吞锏目碧?、開發(fā)等提供了可靠的、科學(xué)的決策依據(jù)。自90年代初至今，世界許多聞名的油公司與相關(guān)組織聯(lián)合發(fā)起并成立了POSC，旨在為世界油田勘探與開發(fā)制定一套集數(shù)據(jù)集成、軟件集成等于一體的標(biāo)準(zhǔn)，而且這些標(biāo)準(zhǔn)差不多越來越被各國的油公司所認(rèn)可。這些標(biāo)準(zhǔn)必將成為世界共同的財寶，必定會促進(jìn)油公司信息系統(tǒng)建設(shè)，并為其建設(shè)提供可參考與可實施的標(biāo)準(zhǔn)。 本文要緊討論了三個要緊的問題：一個是討論了數(shù)據(jù)倉庫及相關(guān)技術(shù)；接著討論了POSC的系列標(biāo)準(zhǔn)；最后給出了世界上數(shù)據(jù)倉庫成功的案例－美國國家地球科學(xué)數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)（NGDRS）。 通過本文的討論，旨在講明數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)在石油生產(chǎn)、治理等各個領(lǐng)域的應(yīng)用潛力；提到數(shù)據(jù)中心建設(shè)就必定會涉及到標(biāo)準(zhǔn)問題，而POSC系列標(biāo)準(zhǔn)正是為這一目的而制定的。POSC系列標(biāo)準(zhǔn)通過10多年的進(jìn)展與完善差不多越來越得到世界的認(rèn)可，尤其POSC組織目前正在進(jìn)行的基于電子商務(wù)的石油數(shù)據(jù)交換規(guī)范更加細(xì)致與有用，這些為我們的信息建設(shè)提供了可參考的標(biāo)準(zhǔn)。并全通過一些大組織在信息建設(shè)中對POSC系列標(biāo)準(zhǔn)的采納的實踐差不多證明了POSC系列標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性。2數(shù)據(jù)倉庫體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)2.1數(shù)據(jù)倉庫的概念及特點 近年來，數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)差不多成為計算機領(lǐng)域中的熱門話題。這要緊是因為：首先，從計算機的應(yīng)用需求上講，由于全球范圍內(nèi)的經(jīng)濟、貿(mào)易以及軍事、科技等領(lǐng)域竟?fàn)幍募ち?，給傳統(tǒng)的信息產(chǎn)業(yè)提出了新的問題和挑戰(zhàn)，使得傳統(tǒng)的信息技術(shù)在處理某些復(fù)雜問題上顯得力不從心；另一方面，從現(xiàn)實的技術(shù)進(jìn)展角度上來看，目前計算機科學(xué)以及相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)實現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，使得它們之間的相互協(xié)同成為可能，并達(dá)到使數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)走向有用的程度。 數(shù)據(jù)倉庫的概念最早是由W.H.Inmon和RichardHackathorn在他們的著作中提出來的。他們對數(shù)據(jù)倉庫是如此定義的：數(shù)據(jù)倉庫是信息技術(shù)構(gòu)架的新焦點，它提供集成化的和歷史化的數(shù)據(jù)，它集成種類不同的應(yīng)用系統(tǒng)，數(shù)據(jù)倉庫從進(jìn)展和歷史的角度來組織和存儲數(shù)據(jù)，以供分析與處理使用。那個地點的的集成化數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)上具有綜合性而且在語義上是異構(gòu)的；歷史化的數(shù)據(jù)表明數(shù)據(jù)倉庫中包含的數(shù)據(jù)是一段歷史性的數(shù)據(jù)，它既包括某一點上的瞬間信息，同時也包含一個區(qū)段上的信息；集成種類不同的應(yīng)用系統(tǒng)講明數(shù)據(jù)倉庫不僅僅是數(shù)據(jù)的倉庫，同時也是軟件的倉庫。其中的數(shù)據(jù)一般按應(yīng)用主題進(jìn)行組織與存儲。 也有人將數(shù)據(jù)倉庫抽象地定義為：數(shù)據(jù)倉庫是決策支持技術(shù)的集合，其目的是利用所存儲的知識做出更好、更快的決策。數(shù)據(jù)倉庫體系結(jié)構(gòu)見圖1。也有人將數(shù)據(jù)倉庫定義為：面向主題的、集成的、隨時刻變化的、用來支持組織決策的穩(wěn)定數(shù)據(jù)的集合。不管哪種定義，它們均有共同的特點:●數(shù)據(jù)倉庫需要為決策提供綜合信息，因此，它是以企業(yè)業(yè)務(wù)的主題內(nèi)容來組織數(shù)據(jù)。如此的組織形式使得提供的信息具有全方位的可用性?！駭?shù)據(jù)倉庫中所保存的數(shù)據(jù)，盡管來自于日常的運行，然而它是通過加工、重組的數(shù)據(jù)。因此它所存儲的數(shù)據(jù)是源數(shù)據(jù)的增值和統(tǒng)一，并不是簡單的拷貝?！駭?shù)據(jù)倉庫不僅僅是“數(shù)據(jù)的倉庫”，而且也是“軟件的倉庫”，至少它應(yīng)該包含對數(shù)據(jù)的變換功能?！駭?shù)據(jù)倉庫還需要處理歷史數(shù)據(jù)。任何的數(shù)據(jù)都帶有時刻標(biāo)記,這將為實現(xiàn)預(yù)測奠定基礎(chǔ)。●數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)當(dāng)能夠通過信息以及服務(wù)來反映企業(yè)的業(yè)務(wù)模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的邏輯模型?！耜P(guān)于行業(yè)的數(shù)據(jù)倉庫必須定義統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。2.2組成數(shù)據(jù)倉庫的部件 從圖1能夠看出，數(shù)據(jù)倉庫的組成結(jié)構(gòu)。它包括各種各樣的工具：這些工具負(fù)責(zé)從若干個運行著的外數(shù)據(jù)庫及外部數(shù)據(jù)源中抽取數(shù)據(jù),并負(fù)責(zé)對這些數(shù)據(jù)的清洗、變換與集成，同時還負(fù)責(zé)向數(shù)據(jù)倉庫中加載數(shù)據(jù)；這些工具還要周期地對數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行更新，并負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)倉庫中一些歸檔數(shù)據(jù)的凈化。除了主數(shù)據(jù)倉庫之外，可能還會存在一些部門級的數(shù)據(jù)集市。存儲在數(shù)據(jù)倉庫或數(shù)據(jù)市場中的數(shù)據(jù)可能被一個或若干個數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器負(fù)責(zé)治理，如此對不同的前端工具會呈現(xiàn)出各種豐富的數(shù)據(jù)視圖以滿足不同決策與應(yīng)用的需求，這些前端工具可能包括:查詢工具、報告生成器工具、分析工具以及數(shù)據(jù)挖掘工具。此外，還包括一個用來存儲和治理元數(shù)據(jù)的倉庫和一些用來治理與監(jiān)測數(shù)據(jù)倉庫的工具等。2.2.1數(shù)據(jù)倉庫的后端工具 下面對其中的幾個有代表性的工具進(jìn)行簡單介紹，數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)提取、清冼、加載與更新工具對數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。從“外部”源中提取數(shù)據(jù)通常是通過一些網(wǎng)關(guān)和標(biāo)準(zhǔn)接口(例如InformationBuilder的EDA/SQL、ODBC、Oracle的開放互連、Sybase的企業(yè)互連以及Informix的企業(yè)網(wǎng)關(guān)等)。數(shù)據(jù)倉庫的后端工具的功能如下：●數(shù)據(jù)清冼工具(Cleading)：由于數(shù)據(jù)倉庫被設(shè)計成用來決策的，因此保障數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)的正確性是相當(dāng)重要的。數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)來自于多個數(shù)據(jù)源，而且數(shù)據(jù)量是相當(dāng)之大，因此造成數(shù)據(jù)不一致與異常的概率是相當(dāng)高。因此，對這些數(shù)據(jù)異常的檢測與校剛要付出相當(dāng)?shù)拇鷥r。這一工具可能會依照需要被劃分為幾個子工具：數(shù)據(jù)變換工具（同意對工具指定一些簡單的變換規(guī)則）、數(shù)據(jù)凈化工具（依照域的指定范圍來對數(shù)據(jù)凈化）以及數(shù)據(jù)審計工具等。●加載工具(Load)：當(dāng)數(shù)據(jù)被抽取、清冼以及變換之后，數(shù)據(jù)就必須被加載到數(shù)據(jù)倉庫中。數(shù)據(jù)加載工具除了對數(shù)據(jù)進(jìn)行加載之外，它還同意系統(tǒng)治理員來監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)，取消、掛起以及重新開始加載操作。數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)加載的量要比運行數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的加載大得多。數(shù)據(jù)的連續(xù)加載可能會持續(xù)專門長時刻，例如，加載萬億字節(jié)的數(shù)據(jù)可能會花費幾周甚至幾個月的時刻。●更新工具：更新過程要緊是更新由數(shù)據(jù)源向相應(yīng)的要更新的數(shù)據(jù)庫以及存儲在數(shù)據(jù)倉庫中的導(dǎo)出數(shù)據(jù)的傳播。在更新中要緊考慮兩個問題：何時對數(shù)據(jù)更新以用如何來更新。通常情況下，數(shù)據(jù)倉庫是被周期更新，一般情況下，數(shù)據(jù)更新策略是由系統(tǒng)治理員依照用戶的需求與流量以及對不同數(shù)據(jù)源進(jìn)行不同的設(shè)置。2.2.2數(shù)據(jù)倉庫的前端工具以及數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器 電子表格是典型的用于聯(lián)機數(shù)據(jù)分析與圖形顯示的工具。為提高對數(shù)據(jù)倉庫的查詢與訪問效率，數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器要考慮高效的選擇,能夠采納索引交集的形式來實現(xiàn)多重條件的選擇操作。在數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器上會采納許許多多先進(jìn)技術(shù)以保證決策對速度的需求。 2.2.3元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)倉庫治理 由于數(shù)據(jù)倉庫反映了企業(yè)的業(yè)務(wù)模型，在數(shù)據(jù)倉庫體系結(jié)構(gòu)中一個最差不多也是最重要的要素確實是對元數(shù)據(jù)的治理。所謂的元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，用于建立、維護(hù)、治理及使用數(shù)據(jù)倉庫，在數(shù)據(jù)倉庫中需要治理不同種類的元數(shù)據(jù)，具體包括：●元數(shù)據(jù)描述●變換描述：運行數(shù)據(jù)庫到倉庫映射方法以及用于轉(zhuǎn)換、增強數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換算法?！駭?shù)據(jù)倉庫對象和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義?！駭?shù)據(jù)倉庫運行信息。 元數(shù)據(jù)包括了關(guān)于建立與使用數(shù)據(jù)倉庫的所有必需信息：源數(shù)據(jù)庫描述、后端與前端工具描述；數(shù)據(jù)倉庫模式定義描述、導(dǎo)出數(shù)據(jù)描述、維與分層描述、預(yù)定義的查詢與報告描述；數(shù)據(jù)集場位置與內(nèi)容描述；數(shù)據(jù)分區(qū)的物理組織描述；數(shù)據(jù)抽取、清冼、以及變換規(guī)則描述；數(shù)據(jù)更新與凈化策略描述；用戶配置、授權(quán)與訪問操縱描述。 通常情況下，一個元數(shù)據(jù)倉庫用來存儲與治理所有的與數(shù)據(jù)倉庫相關(guān)的元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)在整個數(shù)據(jù)治理中占有相當(dāng)重要的地位，因此在進(jìn)行企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)中必須對元數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化或標(biāo)準(zhǔn)化定義，如此為整個數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)交換等奠定基礎(chǔ)。目前有許多組織與研究機構(gòu)在對如何進(jìn)行元數(shù)據(jù)的定義與治理進(jìn)行研究，力求一種完美的方法解決這一難題，而POSC組織針對石油中心數(shù)據(jù)模型Epicentre定義了一個完整的元模型。 通過上面的討論，能夠清晰地看出，假如要進(jìn)行國家級數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)，必須考慮所建數(shù)據(jù)中心中各組件所涉及技術(shù)的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化定義問題，否則會增加今后的維護(hù)與使用的費用，不能與其它外部系統(tǒng)的互操作等。 3開放的石油軟件集成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)－POSC相關(guān)技術(shù) POSC技術(shù)通過十多年的努力已逐步進(jìn)展為一個成熟而日臻完美的一套適合于石油勘探與開發(fā)以及治理等軟件集成的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是它的數(shù)據(jù)規(guī)范通過初期的1.0、2.0、2.1、2.2直到今天的3.0模型標(biāo)準(zhǔn)，通過多年的完善、補充與刪減使這套標(biāo)準(zhǔn)日趨走向成熟。具體來講，整個POSC規(guī)范從差不多的數(shù)據(jù)模型規(guī)范、數(shù)據(jù)存取與交換規(guī)范以及用戶的界面風(fēng)格規(guī)范均有體現(xiàn)，它是一套完整的用于指導(dǎo)勘探與開發(fā)應(yīng)用軟件集成與建設(shè)的指南與可參考的系列標(biāo)準(zhǔn)。3.1POSC規(guī)范綜述 從整體來講，POSC組織定義了七個標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了整個石油勘探與開發(fā)應(yīng)用軟件開發(fā)、集成、數(shù)據(jù)存取與交換等的各個環(huán)節(jié)，它是一個指導(dǎo)石油勘探與開發(fā)應(yīng)用軟件開發(fā)、集成的一套完全標(biāo)準(zhǔn)，具體包括：●基礎(chǔ)計算機標(biāo)準(zhǔn)：為應(yīng)用程序定義了一個軟件環(huán)境，使應(yīng)用程序獨立于計算機硬件，對操作系統(tǒng)、系統(tǒng)調(diào)用、圖形用戶界面及繪圖語言、圖形元文件、網(wǎng)絡(luò)以及編程語言等應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全面地定義。●Epicentre數(shù)據(jù)模型規(guī)范:采納面向?qū)ο蠹夹g(shù)，定義了E&P工業(yè)中的邏輯數(shù)據(jù)模型，該模型與底層的物理存儲無關(guān)?！駭?shù)據(jù)存取與交換規(guī)范：定義了應(yīng)用程序所使用的一套API與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?！駭?shù)據(jù)交換格式規(guī)范：用于在異構(gòu)的計算機環(huán)境間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，或用于對計算機系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。POSC的數(shù)據(jù)交換格式（PEF）以美國石油學(xué)會建立的RP66格式為基礎(chǔ)?！馝＆P用戶界面風(fēng)格指南：這一規(guī)范向應(yīng)用的開發(fā)者提出了向用戶提供統(tǒng)一的界面標(biāo)準(zhǔn)，它遵循OSF/MOTIF,POSC對圖形外觀、圖符、窗口等進(jìn)行了定義，同時還定義了各種巖石、氣體、石油、水等物質(zhì)的圖形與顏色?！駪?yīng)用程序間的通信(IAC)：以消息為單位，定義了一套應(yīng)用程序之間進(jìn)行通信的接口規(guī)范，使得在相同或不同的機器上同時運行的應(yīng)用程序之間能夠交換數(shù)據(jù)。它是軟件集成的一個有力工具?！袷凸I(yè)計算機圖形元文件規(guī)范:用于石油工業(yè)應(yīng)用軟件間的圖形交換,涉及全矢量圖形或矢量與光柵混合的二維圖形。在此基出上，擴充定義了地震與測井部分圖形規(guī)范。 POSC定義的軟件集成平臺體系結(jié)構(gòu)見2。 圖2給出了采納POSC規(guī)范實現(xiàn)應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)及各部件通信的集成平臺。因此POSC不僅是一個數(shù)據(jù)集成平臺，同時它也是一個軟件集成平臺。在下面的各節(jié)中，我們對這七個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行討論。3.1.1基礎(chǔ)計算機標(biāo)準(zhǔn) 軟件集成平臺是應(yīng)用程序和操作環(huán)境的中件軟件層，其目的是簡化應(yīng)用程序的可移植性和互操作性，為此POSC定義了計算機環(huán)境所應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)。其基礎(chǔ)規(guī)范見圖3。 在這一規(guī)范中定義了一系列系統(tǒng)調(diào)用、數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)交換、用戶界面等相當(dāng)全面的開發(fā)規(guī)范，而且這些規(guī)范全部是基于已有標(biāo)準(zhǔn)定義的，因此依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行軟件的開發(fā)，必定會實現(xiàn)不同程序間的互操作性、增強其移動性與可擴充性。3.1.2石油勘探與開發(fā)中心數(shù)據(jù)模型規(guī)范－EpicentreEpicentre數(shù)據(jù)模型是一個邏輯意義上的數(shù)據(jù)模型，它的先進(jìn)之處是全球20幾家公司向POSC組織提供了30多個模型供POSC參考，在制定模型標(biāo)準(zhǔn)時，這些世界知名大公直接參與，另外一個先進(jìn)之處是采納了當(dāng)今先進(jìn)的面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)來構(gòu)建這一中心數(shù)據(jù)模型。從專業(yè)應(yīng)用的角度來看這一中心數(shù)據(jù)模型覆蓋了油田整個生命周期中各時期涉及的活動所涉及的對象及特性。這一模型在石油勘探與開發(fā)各個領(lǐng)域均有體現(xiàn)，見圖4。石油勘探與開發(fā)中心數(shù)據(jù)模型具有如下的特點：對象的組織觀點：將各種對象進(jìn)行分類，并抽取各類對象的共同特性，將這些對象從高層的角度抽象為技術(shù)對象與業(yè)務(wù)對象，認(rèn)為其它對象均是這些對象的子類；以活動為中心的觀點：將油田中發(fā)生的各種事件抽象為活動，以活動為中心組織相關(guān)對象，在這些對象間或活動間以及對象與活動間可能會建立起一些臨時關(guān)系，那個臨時關(guān)系由關(guān)聯(lián)關(guān)系描述；信息重用性：不管是對象、活動、依舊關(guān)聯(lián)關(guān)系，均是按照層次組織的，這就為信息重用奠定了基礎(chǔ)，關(guān)于重復(fù)的信息不必在子類中進(jìn)行定義，而采納繼承機制直接從父類中直接繼承；可擴充性：在那個地點，我們所講的可擴充性包含兩個方面的含義：一個是指模型本身結(jié)構(gòu)的可擴充性、另一個是模型中對象實例的可擴充性。由于POSC數(shù)據(jù)模型采納面向?qū)ο髾C制組織，因此它的擴充性是層次模型本身所固有的性質(zhì)。在實際中，能夠依照具體的需要來定義一個新的對象。Epicentre3.0加強了對模型實例的擴充性，例如，為了描述對象或活動的某些專門特性，在模型中沒有顯示定義的情況下，能夠利用實例的擴充性原理來擴充一些新特性;特性的一次定義多次引用：在POSC數(shù)據(jù)模型中，對同一特性只定義一次，具體描述什么對象，就看該特性與什么對象捆綁在一起，與哪一對象捆綁在一起就表示什么樣的含義，如此消除了由于同一特性的重復(fù)定義而造成特性的二義性問題；相關(guān)對象空間信息的描述：在POSC數(shù)據(jù)模型中，業(yè)務(wù)對象中有一類對象被稱為拓?fù)鋵ο?，POSC可對這些對象的空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及位置進(jìn)行完整描述；定義了豐富的標(biāo)準(zhǔn)參考值：POSC在取得各大油公司一致的情況下，定義了許多有價值的標(biāo)準(zhǔn)參考值；數(shù)據(jù)模型中定義了能夠滿足于E＆P應(yīng)用的各種豐富的數(shù)據(jù)類型;POSC為實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源間的數(shù)據(jù)存取，定義了數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。3.1.3數(shù)據(jù)存取與交換規(guī)范 數(shù)據(jù)存取與交換應(yīng)用程序接口（DAEAPI）是為應(yīng)用程序?qū)picentre數(shù)據(jù)模型進(jìn)行存取而定義的的一套標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)級調(diào)用接口。在那個地點定義了對POSC數(shù)據(jù)倉進(jìn)行存取的各類豐富的函數(shù)、數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。通過這一標(biāo)準(zhǔn)接口能夠?qū)崿F(xiàn)對POSC的Epicentre的存取操作。3.1.4數(shù)據(jù)交換格式規(guī)范 POSC定義了用來實現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下，不同應(yīng)用程序間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換所遵循的標(biāo)準(zhǔn)格式。這一標(biāo)準(zhǔn)交換格式要緊以美國石油學(xué)會的RP66格式為基礎(chǔ)。3.1.5E＆P用戶界面風(fēng)格指南 該規(guī)范遵循OSF/Motif規(guī)范。這一規(guī)范基于計算機工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和POSC軟件集成平臺規(guī)范。這一標(biāo)準(zhǔn)的差不多目的是促進(jìn)石油勘探與開發(fā)工業(yè)應(yīng)用軟件之間一致性的實現(xiàn)。 石油勘探與開發(fā)工業(yè)已逐步認(rèn)識到，高質(zhì)量的人機界面－用戶界面，關(guān)于促進(jìn)日益復(fù)雜的應(yīng)用軟件在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用是特不重要的。運行在不同平臺上的不同類型的應(yīng)用程序，也需要對觀和功能上一致的人機界面。只有如此，用戶才能更快地學(xué)習(xí)和掌握新的應(yīng)用軟件。3.1.6應(yīng)用程序間的通信(IAC) 應(yīng)用程序間的通信（InterApplicationCommunication-IAC）是POSC軟件集成平臺中的一個重要組成部分。它定義了勘探與開發(fā)工業(yè)應(yīng)用程序通信時所應(yīng)遵循的條件標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)為應(yīng)用程序提供了標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口和消息模型，并對通信中的有關(guān)術(shù)語和數(shù)據(jù)類型進(jìn)行了定義。它是為了解決應(yīng)用進(jìn)程間實時地、有效地交換數(shù)據(jù)和實現(xiàn)應(yīng)用進(jìn)程間及時的操縱信息交換而定義的，從而為實現(xiàn)應(yīng)用間的互操作奠定基礎(chǔ)。圖2給出了各個不同的應(yīng)用之間的IAC交互。 在那個地點定義了以下五種消息傳遞模式：廣播模式：這種模式是實現(xiàn)“一對多”應(yīng)用的一種模式，它是單一應(yīng)用發(fā)送消息，而同時可由若干個進(jìn)程接收到；點到點模式：這種模式要求有兩個進(jìn)程，消息只在這兩個應(yīng)用間傳遞；客戶/服務(wù)器模式：在這種模式下，由服務(wù)器集中提供各種功能給客戶。出版/訂購模式：只是將消息發(fā)送給訂購了該消息的用戶。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)模式：應(yīng)用程序在網(wǎng)絡(luò)中協(xié)同執(zhí)行一些邏輯相關(guān)的專門任務(wù)和任務(wù)子集。如地震處理流程就屬于這種模式，即各個應(yīng)用相互連接，組成處理流程，完成地震資料的處理任務(wù)與顯示任務(wù)。從某種意義上來講，消息傳遞模式與應(yīng)用模式互不相關(guān)，盡管有些應(yīng)用能夠使用幾乎所有的消息傳遞模式，只是在許多情況下，某種特定的應(yīng)用只能采納特定的消息傳遞模式。這些消息傳遞模式差不多能夠滿足勘探與開發(fā)工業(yè)的需要。3.1.7石油工業(yè)計算機圖形元文件規(guī)范CGM*PIP 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了當(dāng)采納計算機圖形元文件（CGM）格式時，石油勘探開發(fā)領(lǐng)域及相關(guān)應(yīng)用之間二維圖形數(shù)據(jù)交換應(yīng)滿足的條件標(biāo)準(zhǔn)。圖形數(shù)據(jù)為向量或混合向量和光柵型。內(nèi)容包括PIP/I和PIP/II標(biāo)準(zhǔn)，即CGM版本1元文件標(biāo)準(zhǔn)元素標(biāo)準(zhǔn)、地震道擴展和連續(xù)繪制擴展，還包括PIP/III，即差不多測井記錄擴展。 這些規(guī)范為實現(xiàn)E＆P中的圖形顯示及圖形數(shù)據(jù)交換定義了可遵循的標(biāo)準(zhǔn)。3.2POSC目前正在進(jìn)行的工作 POSC在定義了這七個標(biāo)準(zhǔn)之后，其中的基礎(chǔ)計算機標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)存取與交換規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、E＆P用戶界面風(fēng)格指南標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用程序間的通信(IAC)標(biāo)準(zhǔn)以及石油工業(yè)計算機圖形元文件規(guī)范自定義之初差不多沒有變化。變化最大的是E&P中心數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)，Epicentre模型標(biāo)準(zhǔn)已由90年的1.0版本進(jìn)展到目前的3.0版本,目前這一模型已較為完善，能夠滿足各種類型應(yīng)用的需求。 元模型與數(shù)據(jù)交換是POSC目前重點進(jìn)行的工作，它差不多由當(dāng)初比較粗的規(guī)范向差不多XML標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換的定義與細(xì)化，例如，目前對井信息模型的數(shù)據(jù)交換、測井信息模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了細(xì)化定義，這些標(biāo)準(zhǔn)為實現(xiàn)井信息與測井信息的E-Business服務(wù)提供了技術(shù)保證；而且與許多的油公司合作開展一些項目的研制與開發(fā)工作。例如，CAESAR、IPP、SAVE、RESCUE、WIME、DISKOS、CDA等工業(yè)性的實踐，這些項目均是差不多POSC標(biāo)準(zhǔn)的。3.3小結(jié) 通過上面的討論可知，能夠講POSC技術(shù)規(guī)范是一個全集，它包羅了石油勘探與開發(fā)軟件的各個環(huán)境，從數(shù)據(jù)模型到數(shù)據(jù)存取與交換、從用戶界面風(fēng)格規(guī)范到圖形繪制規(guī)范、從底層通信協(xié)議到高層應(yīng)用程序間的通信等均進(jìn)行了詳細(xì)的定義。這些技術(shù)為開發(fā)與集成勘探與開發(fā)工業(yè)中的應(yīng)用軟件定義了一整套詳細(xì)的可實施的技術(shù)規(guī)范。這些為建立國家級的數(shù)據(jù)倉庫提供了具有相當(dāng)價值與可參考的標(biāo)準(zhǔn)。4國外石油公司數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)狀況4.1國際上石油公司數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)狀況 進(jìn)入90年代以來，國外的許多公司，其中包括石油公司興起了一股建立國家級數(shù)據(jù)中心的潮流，它代表了對企業(yè)應(yīng)用信息的衡量指標(biāo)。有些人甚至將用它來推斷一個企業(yè)興衰的標(biāo)準(zhǔn)。在METAGroup的研究報告稱，在其所調(diào)查的2000多家企業(yè)中，90%的企業(yè)差不多或打算在兩到三年內(nèi)建自己的數(shù)據(jù)中心。有了數(shù)據(jù)中心，能夠依照需要對現(xiàn)有的信息實現(xiàn)深層次的加工與處理，依據(jù)這些信息進(jìn)行決策、預(yù)測及分析等。 國家數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)相對來講是一個比較新的現(xiàn)象，然而通過10年的進(jìn)展，相關(guān)的技術(shù)差不多趨于成熟并應(yīng)用于實際的數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)中。建設(shè)國家級數(shù)據(jù)中心的目的是為了減少不必要的開資、解決發(fā)覺數(shù)據(jù)難以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)問題。 石油界在世界范圍內(nèi)召開了三次關(guān)于數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)的國際性會議：第一屆是在London進(jìn)行、第二次是NPD組織在挪威的Stavanger召開、第三次是1996年在Calgary進(jìn)行。會議的宗旨是加強國際各石油公司間的合作、共同探討數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)中技術(shù)的共享與合作，討論石油工業(yè)數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)中的相關(guān)技術(shù)。到目前為止，下列一些石油公司在勘探與開發(fā)領(lǐng)域開展了數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)，其中一部分是由油公司自己獨立開發(fā)的或由國家政府部門直接參予開發(fā)的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)：●澳大利亞皇家礦產(chǎn)能源部聯(lián)合CSIRO公司與PECC公司建立太平洋資源信息中心。其要緊目的是將礦產(chǎn)開發(fā)源數(shù)據(jù)的磁帶所包含的信息、有些差不多處理的信息以及測井日志作為開發(fā)數(shù)據(jù)中心的事務(wù)處理。為皇家礦產(chǎn)能源部門對生產(chǎn)的操縱和決策服務(wù)。該數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的功能包括地震信息的獵取與處理、測井信息、信息的硬拷貝、電子文檔以及地理位置等信息?！裨谟《?，國家石油天然氣部的碳水化合物部門決定建立和實現(xiàn)一個集成的石油勘探開發(fā)及成果數(shù)據(jù)倉庫。通過多年的努力，印度差不多擁有大量的關(guān)于石油天然氣勘探開發(fā)的歷史數(shù)據(jù)，通過利用這些信息將加強印度的政府部門對石油天然氣開發(fā)的有力指導(dǎo)與科學(xué)的決策。除此之外，系統(tǒng)還包括對石油天然氣經(jīng)營活動的相關(guān)信息，這些信息為給國際上的有關(guān)公司的投資策略制定提供了有效依據(jù)。●挪威提出了DISKOS工程，它的要緊目的是用來治理天然勘探開發(fā)數(shù)據(jù)庫。該工程自94年開始建設(shè)，其中1994－1995年為系統(tǒng)建設(shè)的第一時期，這一時期要緊完成導(dǎo)航器的構(gòu)造、地震信息處理、測井?dāng)?shù)據(jù)處理、治理數(shù)據(jù)處理以及與商業(yè)有關(guān)的數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)量達(dá)到6TB。自1996年至今處理了地震信息、產(chǎn)品信息以及國際石油的有關(guān)信息，數(shù)據(jù)量已達(dá)到150TB。●在秘魯，國家石油公司組織了Schlumberer和GeoQuest兩大公司，擬在GeoQuest公司建立一個國家級的數(shù)據(jù)倉庫，用來優(yōu)化他們的勘探開發(fā)數(shù)據(jù)。秘魯國家石油公司負(fù)責(zé)治理國家的石油與天然氣資源，包括一萬口井的相關(guān)數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)的建設(shè)重點放在地震與測井?dāng)?shù)據(jù)的組織、有效性成果與智能化處理等?！馭IEP(ShellInternationalExploration&Production)公司正建立一個名為EPCD（E＆PCorporateDatabase）的數(shù)據(jù)庫以實現(xiàn)整個公司范圍內(nèi)信息共享，降低用戶的檢查時刻，同時有效地集成數(shù)據(jù)增加信息的可用性。●在俄羅斯，國家燃料與能源部將用五年的時刻建立一個聯(lián)邦石油數(shù)據(jù)倉庫，它將與莫斯科和其它油田建立分布式石油數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，在整個石油工業(yè)中建立聯(lián)合的信息框架，同意石油公司和政府部門進(jìn)行快速有效的數(shù)據(jù)檢索。包括地震數(shù)據(jù)、測井?dāng)?shù)據(jù)以及遙感數(shù)據(jù)等，并建立了Internet門戶網(wǎng)站，其中的的編目、元數(shù)據(jù)及參考數(shù)據(jù)頁面超過了11000個。到2002年差不多向數(shù)據(jù)倉庫中加載了120000Km的地震測量數(shù)據(jù)140Gb、1350口井的測井曲線數(shù)據(jù)、2Tb遙感數(shù)據(jù)、30Gb的油氣田數(shù)據(jù)、200Gb的海洋地質(zhì)與地球物理數(shù)據(jù)等,下一步預(yù)備將設(shè)備信息也作為倉庫的一部分進(jìn)行治理?！裨谟?，CDA（CommonDataAccess）公司在AmeradaHess、AGIP/Amoco等多個油田的資助下，建立一個全英的勘探開發(fā)數(shù)據(jù)庫。其目的是為了減少近海石油地質(zhì)技術(shù)信息數(shù)據(jù)的治理費用，提供信息的可有性與可訪問性。通過使用高級的數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸?！裨诿绹?，由美國能源部、美國天然氣研究院、Mobile公司等部門發(fā)起，由美國地質(zhì)研究院、地質(zhì)經(jīng)濟稅物局、POSC以及信息中心等單位參與，建立了國家地質(zhì)科技數(shù)據(jù)全庫系統(tǒng)（NationalGeoscienceDataRepositorySysyem）。系統(tǒng)的要緊任務(wù)是保存和訪問需要幾億美金才能獲得的地質(zhì)數(shù)據(jù)，以改善由于受到郊區(qū)環(huán)境的限制使得無法及時更新某些數(shù)據(jù)的狀況而提出的。系統(tǒng)的建設(shè)分成三個時期：第一時期：確定哪些公司的哪些地質(zhì)信息將要參與進(jìn)來，這部分工作已在1994年之前完成。第二時期：這部分工作始于1995年春，確立了NGDRS系統(tǒng)的組織和治理機構(gòu)。并建立了地質(zhì)數(shù)據(jù)倉庫的目錄，完成了圍繞著井的有關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸與訪問的總體框架。這部分工作已于1996年底完成了。第三時期：這一成果見下一節(jié)。4.2美國國家地球科學(xué)數(shù)據(jù)中心建設(shè)典型實例 美國地質(zhì)學(xué)院在國家的支持下建設(shè)了國家地球科學(xué)數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)(NationalGeoscienceDataRepositorySystem)簡稱為NGDRS。美國的NGDRS是POSC規(guī)范應(yīng)用的典型實例，他們在建設(shè)美國國家地球科學(xué)數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中遵循了POSC的相關(guān)規(guī)范。該系統(tǒng)見圖5。 該數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的目標(biāo)是：保存國家地球科學(xué)數(shù)據(jù)；將已建成的數(shù)據(jù)倉庫實現(xiàn)連網(wǎng)支持勘探與決策分析；提高用戶對數(shù)據(jù)訪問的質(zhì)量；降低對數(shù)據(jù)治理的費用；減少數(shù)據(jù)冗余。NGDRS成功的關(guān)鍵：美國國家地質(zhì)勘察部的支持：為數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)提供各種數(shù)據(jù)；美國國家能源部的支持,為支持系統(tǒng)建設(shè),投資并成立了數(shù)據(jù)票據(jù)交換場所；石油工業(yè)為為數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)提供數(shù)據(jù)與專門的技術(shù)并投資；美國國家科學(xué)基金委為數(shù)據(jù)倉庫提供了大量的理論研究數(shù)據(jù);采納一些國際標(biāo)準(zhǔn)也是NGDRS成功的重要因素之一：在該系統(tǒng)中采納了POSC的核心數(shù)據(jù)模型Epicentre、基于XML的數(shù)據(jù)交換策略以及數(shù)據(jù)質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)等。所有這些為NGDRS的成功奠定了基礎(chǔ)。到1995年NGDRS中保存數(shù)據(jù)情況：倉庫中差不多存儲了英尺線長的巖芯與巖石切片；地震數(shù)據(jù)差不多達(dá)到英里；測井曲線達(dá)到log;NGDRS下一步工作：將目前的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)提升為一個全分布的數(shù)據(jù)庫模式，以方便對系統(tǒng)的訪問；同意數(shù)據(jù)倉庫實現(xiàn)外購式的聯(lián)機數(shù)據(jù)治理；盡量采納一些國際標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)系統(tǒng)的功能；解決互操作性問題應(yīng)盡量將任務(wù)集中在對數(shù)據(jù)的編目上，而不是數(shù)據(jù)提供商處；應(yīng)盡量采納一些開放的源代碼，以實現(xiàn)對長期費用的操縱；美國國家能源部、國家科學(xué)基金委、國家地質(zhì)勘探局以及其它機構(gòu)接著支持該系統(tǒng)的建設(shè)；為增進(jìn)國際間的交流與協(xié)作：美國地質(zhì)學(xué)院與相關(guān)的部門發(fā)起并舉辦的關(guān)于NDR會議不久將在美國華盛頓召開。采納POSC系列標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)國家級數(shù)據(jù)中心成功應(yīng)用的實例專門多，那個地點就不再一一列舉。5總結(jié) 本文首先討論了數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)中涉及到的相關(guān)技術(shù)，包括數(shù)據(jù)倉庫的體系結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)中的各組件及功能以及元數(shù)據(jù)治理問題，從理論上對數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行行總體綜述。通過對數(shù)據(jù)倉庫體系結(jié)構(gòu)模型的討論可知，除了與數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)直接相關(guān)技術(shù)外，其中的標(biāo)準(zhǔn)化問題在數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)中顯得尤為重要。通過一些國家數(shù)據(jù)倉建設(shè)功成的案例也能夠清晰地看到這一點，因此各國在數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)中成功的重要一點都強調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的采納問題。由于POSC系列標(biāo)準(zhǔn)確實是為石油勘探與開發(fā)工業(yè)的軟件與數(shù)據(jù)集成定義的專門標(biāo)準(zhǔn)，因此這些系列標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了整個石油勘探與開發(fā)各個領(lǐng)域。這些標(biāo)準(zhǔn)為石油勘探與開發(fā)應(yīng)用軟件的開發(fā)與集成提供了具有相當(dāng)價值的可參考的標(biāo)準(zhǔn)。多年來，在總公司的支持與領(lǐng)導(dǎo)下，我們一直堅持對POSC技術(shù)的跟蹤研究，我們認(rèn)為假如要建設(shè)我國自己的石油數(shù)據(jù)中心應(yīng)首選POSC系列標(biāo)準(zhǔn)作為中心建設(shè)的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)[1]美國國家地質(zhì)學(xué)院：...[2]POSC系列規(guī)范：HYPERLINK"N:\\整理后\\.