基于GIS的地热资源信息管理系统的设计与实现

刘 兵

(北京城建勘测设计研究院，北京 100101)

基于GIS的地热资源信息管理系统的设计与实现

刘 兵

(北京城建勘测设计研究院，北京 100101)

地热作为一种可再生清洁能源日益受到全世界的广泛关注。为提升地热资源管理手段，提出利用GIS技术管理地热资源信息的方法，建立地热资源信息空间数据库，在此基础上进行系统研发，实现地热资源申请审批、计费管理、档案管理等工作的现代化，减少繁杂的人工操作，提高管理工作效率，同时通过对地热空间数据的查询与分析，为地热管理部门进行地热规划、管理提供辅助决策信息。

地热;GIS;管理系统

地热作为一种可再生清洁能源日益受到全世界的广泛关注。我国地热资源储量丰富、分布广泛。同时我国中低温地热资源每年直接利用的能量在近20年来一直稳居世界第一;地源热泵所利用的浅层地热能在短短10 a多的时间内已跃居世界第二。预计“十二五”期间，随着国家对清洁能源推广力度的加大，地热资源开发利用将掀起一轮新的高潮，地热利用与管理的能源服务产业也将获得长足发展。但是，与传统资源一样，地热资源的开发与利用也存在各方面的问题，如:管理手段落后，智能程度低;开发与利用不协调;资源的有效利用与优化配备不足等。如何实现地热资源的可持续开发和利用，保证资源和环境的协调发展，已成为一个亟待解决的问题。

利用GIS技术手段建立地热资源信息管理系统是解决以上问题的一个新手段。通过建立地热空间数据库，结合GIS技术，建立地热资源信息管理系统，供地热资源管理部门及时了解地热资源开发利用情况、掌握地热资源动态开采信息，加强对地热资源的开发与利用工作，从而实现对地热资源的信息化管理，为地热资源开发、管理及宏观调控提供决策支持。

1 系统设计

系统遵循统一的标准规范，采集与整理基础空间、专题、图档属性及文件等数据构建地热资源管理数据库，以GIS技术为手段，结合数据库管理技术和图档管理技术等，实现统一标准下的资源整合和应用系统集成，面向用户提供地热资源地理数据展示、空间分析、图档管理、各类数据查询统计等服务。

1.1 系统框架

系统总体上分为四层，即软硬件支撑层、数据层、基础构件层和业务应用层。其中软硬件支撑层为整个系统的运行提供软硬件支撑环境;数据层包括各数据库以及提供数据库访问的数据驱动工具及数据引擎;基础构建层提供基于地热资源数据的管理和分析工具;应用层包括GIS应用及办公管理应用两个子系统。系统总体结构如图1。

图1 系统总体结构

1.2 数据库结构

地热资源管理系统是一个集业务管理、空间决策服务于一体的综合性空间信息系统，系统数据包含基础地理、遥感影像、热井信息、业务审批等各类数据资源，其数据库包括如下几个方面的内容:

1.2.1 基础空间数据库

地理空间数据库主要包括大比例尺全要素地形数据、热田分布数据、水文地质数据、遥感影像数据及其他基础数据等，为整个系统提供精确的空间参考框架。

1.2.2 专题数据库

专题数据库主要包括热井分布图、钻孔柱状图以及通过监测设备获取的取水流量、回水流量、温度、热量、水位、设备状态等开采动态数据，为地热资源管理提供空间位置信息及热井监测信息综合利用与分析提供支撑。

1.2.3 管理数据库

管理数据库主要包括企业信息(如企业名称、地址、联系方式、开户行及账号等)、申请与批复信息、计费信息及其他管理数据等，为地热资源的办公管理提供数据支撑。

1.2.4 文件系统

文件系统主要为原始档案资料信息。

2 系统实现及主要功能

2.1 开发环境

根据地热资源信息管理工作的特点，系统的实现考虑了实用性、可靠性及可扩展性的应用需求，采用关系数据库SQL Server2000作为数据库管理平台，将经过标准化的矢量数据、图文数据、属性数据等资料储存其中，以 ArcSDE连接作为空间数据支撑环境实现空间数据与属性数据的一体化管理。系统基于ArcGIS进行二次开发，采用C#语言。

2.2 主要功能

2.2.1 地热资源信息管理子系统

1)热井地图定位

提供多种热井定位功能实现定位，并可对定位名址及范围进行所见即所得的编辑工作，定位方式主要有:按名称进行模糊查询与定位、按图幅定位、按坐标定位及选中热井定位。

2)信息查询

提供图文互查功能，实现属性数据和空间数据的双向互动检索(图2)。按属性进行查询时，可自定义查询种类及组合查询字段对指定区域内的数据进行查询等。空间数据的查询包括了点选、框选、圈选、多边形等多种等方式。

图2 系统界面及信息查询

2.2.2 地热资源行政管理子系统

1)申请与审批

在GIS应用的基础上，加入MIS相关功能，实现地热资源开发利用的审批信息化，在采矿许可证颁发、热井申请的排他审查等过程中充分利用GIS功能，快速、准确地辅助审批，提高办公效率，减少差错。

2)计费管理

通过调用热井监测系统数据，实时获取、存储热井用水信息，与企业信息匹配，实现地热资源利用的计费管理工作(图3)。同时可通过定义阶梯等级范围及计费标准实现地热资源的阶梯计费管理，从而达到提高地热资源利用效率的目的。

图3 监测信息调用

3)统计分析与报表生成

提供数据统计与报表生成功能，用户可以自定义数据统计的对象(如按行政区域)、时间段和统计的内容及统计算法，统计报表可根据需求制作格式;提供所见即所得的预览、打印及电子格式输出功能。

4)图档管理

地热资源信息的图档资料主要包括管理的原始档案资料等信息，如已归档的勘察资格证、取水许可证、采矿权登记证、企业法人营业执照、开发利用方案、钻井设计书、可行性分析报告及申请、审批档案等。这些档案资料是地热资源管理工作的重要数据和依据。图档管理就是对以上资料进行分类及标准化管理，实现档案的高效存取、快速查询、分类统计等功能。

3 结语

利用GIS技术，基于 ArcGIS进行二次开发，以地热资源信息数据库为数据源，进行地热资源信息管理系统的研发，可以随时掌握地热资源的开发利用现状，实现地热资源申请审批、计费管理、档案管理等工作的现代化，减少繁杂的人工操作，提高管理工作效率，同时通过对地热空间数据的查询与分析，为地热管理部门进行地热规划、管理提供辅助决策信息。

Design and Implementation of Geothermal Resource Management System Based on GIS

HAN Guo－tong，ZHANG Fu－you，PENG Ni
(Institute of investigation and design of Beijing Urban Construction，Beijing 100101，China)

Geothermal is as a kind of renewable clean energy which has increasingly widespread concern around the world.In order to enhance the management methods of geothermal resources，it sets up the geothermal resource information database and is based on GIS to study and develop systemically.It can get realization of modern management of geothermal resources to apply for approval，billing，file and other work. It reduces the complicated manual to improve the management efficient and meanwhile，through query and analysis on the geothermal space data，it provides the helpful information for the geothermal management department.

Geothermal;GIS and the Management system

TK521+.33

A

1004－1184(2012)06－0126－02

2012－07－25

刘兵(1981－)，男，江西丰城人，工程师，主要从事地质、遥感与地理信息等方面工作。

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