随着我国经济社会的发展,管道总里程在不断增加。管道运输在我国综合运输体系中正发挥越来越大的作用。如何在保障管道安全的情况下,利用已有的管线提高经济效益,日益成为管道行业关注的焦点。应用GIS技术提高管道系统的管理水平,降低管道运行风险得到管道行业的认可。随着GIS应用的不断深入,二维GIS在输油气站场应用中的局限性越来越明显。针对这一特点,研究三维GIS应用于输油气站场管理具有重要的实际意义。　　 本文首先在分析了管道完整性相关理论的基础上,指出了建立站场管道模型的必要性。分析和对比了已有的管线数据模型,根据站场的实际工艺管道业务特点把管道的工艺流程信息添加到模型中来,以几何网络为基础描述了站场内工艺管线与设备的连接关系,建立站内工艺管线数据模型(ISPPDM),并阐述了具体的设计过程。其次分析了超声波检测技术的原理和检测结果的数据特点,结合管道缺陷定位的实际需求,提出了管道缺陷在三维场景中的定位问题,依据解析几何的一般原理,推导了缺陷点空间坐标位置的计算公式;然后针对三维GIS与SCADA系统的集成问题,分析了WebService的技术特点,提出了基于WebService的三维GIS与SCADA系统的集成架构。最后建立了基于三维GIS的输油气站场管理系统,重点介绍了系统的总体架构设计、模块划分以及数据库架构。以实例的形式展示了站场设备管理、工艺流程管理、缺陷管理等功能。　　 本文主要完成了以下工作:　　 (1)根据输油气站场的管理现状与面临的问题,指出三维GIS应用于输油气站场管理的优势。　　 (2)介绍相关的理论与行业应用,包括管道完整性相关理论、GIS在管道行业的应用,提出了建立站场管道数据模型的需求,总结了三维GIS应用于输油气站场的发展方向。　　 (3)研究相关的关键技术,包括建立站内工艺管线数据模型、管道缺陷的定位算法以及三维GIS与SCADA系统的集成架构,并且详细分析了它们的解决方法。　　 (4)建立了基于三维GIS的输油气站场管理系统,重点讲解了系统的体系架构、数据库架构。最后以实例的形式展示了基于三维GIS的输油气站场管理系统的主要功能。