基于GIS的地?zé)豳Y源信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉 兵

(北京城建勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，北京 100101)

基于GIS的地?zé)豳Y源信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉 兵

(北京城建勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，北京 100101)

地?zé)嶙鳛橐环N可再生清潔能源日益受到全世界的廣泛關(guān)注。為提升地?zé)豳Y源管理手段，提出利用GIS技術(shù)管理地?zé)豳Y源信息的方法，建立地?zé)豳Y源信息空間數(shù)據(jù)庫(kù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源申請(qǐng)審批、計(jì)費(fèi)管理、檔案管理等工作的現(xiàn)代化，減少繁雜的人工操作，提高管理工作效率，同時(shí)通過(guò)對(duì)地?zé)峥臻g數(shù)據(jù)的查詢與分析，為地?zé)峁芾聿块T進(jìn)行地?zé)嵋?guī)劃、管理提供輔助決策信息。

地?zé)?GIS;管理系統(tǒng)

地?zé)嶙鳛橐环N可再生清潔能源日益受到全世界的廣泛關(guān)注。我國(guó)地?zé)豳Y源儲(chǔ)量豐富、分布廣泛。同時(shí)我國(guó)中低溫地?zé)豳Y源每年直接利用的能量在近20年來(lái)一直穩(wěn)居世界第一;地源熱泵所利用的淺層地?zé)崮茉诙潭?0 a多的時(shí)間內(nèi)已躍居世界第二。預(yù)計(jì)“十二五”期間，隨著國(guó)家對(duì)清潔能源推廣力度的加大，地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用將掀起一輪新的高潮，地?zé)崂门c管理的能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)也將獲得長(zhǎng)足發(fā)展。但是，與傳統(tǒng)資源一樣，地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)與利用也存在各方面的問(wèn)題，如:管理手段落后，智能程度低;開(kāi)發(fā)與利用不協(xié)調(diào);資源的有效利用與優(yōu)化配備不足等。如何實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)和利用，保證資源和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

利用GIS技術(shù)手段建立地?zé)豳Y源信息管理系統(tǒng)是解決以上問(wèn)題的一個(gè)新手段。通過(guò)建立地?zé)峥臻g數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合GIS技術(shù)，建立地?zé)豳Y源信息管理系統(tǒng)，供地?zé)豳Y源管理部門及時(shí)了解地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用情況、掌握地?zé)豳Y源動(dòng)態(tài)開(kāi)采信息，加強(qiáng)對(duì)地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)與利用工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地?zé)豳Y源的信息化管理，為地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)、管理及宏觀調(diào)控提供決策支持。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，采集與整理基礎(chǔ)空間、專題、圖檔屬性及文件等數(shù)據(jù)構(gòu)建地?zé)豳Y源管理數(shù)據(jù)庫(kù)，以GIS技術(shù)為手段，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)和圖檔管理技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下的資源整合和應(yīng)用系統(tǒng)集成，面向用戶提供地?zé)豳Y源地理數(shù)據(jù)展示、空間分析、圖檔管理、各類數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)等服務(wù)。

1.1 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)總體上分為四層，即軟硬件支撐層、數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)構(gòu)件層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層。其中軟硬件支撐層為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供軟硬件支撐環(huán)境;數(shù)據(jù)層包括各數(shù)據(jù)庫(kù)以及提供數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工具及數(shù)據(jù)引擎;基礎(chǔ)構(gòu)建層提供基于地?zé)豳Y源數(shù)據(jù)的管理和分析工具;應(yīng)用層包括GIS應(yīng)用及辦公管理應(yīng)用兩個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

地?zé)豳Y源管理系統(tǒng)是一個(gè)集業(yè)務(wù)管理、空間決策服務(wù)于一體的綜合性空間信息系統(tǒng)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)包含基礎(chǔ)地理、遙感影像、熱井信息、業(yè)務(wù)審批等各類數(shù)據(jù)資源，其數(shù)據(jù)庫(kù)包括如下幾個(gè)方面的內(nèi)容:

1.2.1 基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)

地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括大比例尺全要素地形數(shù)據(jù)、熱田分布數(shù)據(jù)、水文地質(zhì)數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)及其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等，為整個(gè)系統(tǒng)提供精確的空間參考框架。

1.2.2 專題數(shù)據(jù)庫(kù)

專題數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括熱井分布圖、鉆孔柱狀圖以及通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備獲取的取水流量、回水流量、溫度、熱量、水位、設(shè)備狀態(tài)等開(kāi)采動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，為地?zé)豳Y源管理提供空間位置信息及熱井監(jiān)測(cè)信息綜合利用與分析提供支撐。

1.2.3 管理數(shù)據(jù)庫(kù)

管理數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括企業(yè)信息(如企業(yè)名稱、地址、聯(lián)系方式、開(kāi)戶行及賬號(hào)等)、申請(qǐng)與批復(fù)信息、計(jì)費(fèi)信息及其他管理數(shù)據(jù)等，為地?zé)豳Y源的辦公管理提供數(shù)據(jù)支撐。

1.2.4 文件系統(tǒng)

文件系統(tǒng)主要為原始檔案資料信息。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及主要功能

2.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境

根據(jù)地?zé)豳Y源信息管理工作的特點(diǎn)，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)考慮了實(shí)用性、可靠性及可擴(kuò)展性的應(yīng)用需求，采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server2000作為數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái)，將經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的矢量數(shù)據(jù)、圖文數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等資料儲(chǔ)存其中，以 ArcSDE連接作為空間數(shù)據(jù)支撐環(huán)境實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一體化管理。系統(tǒng)基于ArcGIS進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，采用C#語(yǔ)言。

2.2 主要功能

2.2.1 地?zé)豳Y源信息管理子系統(tǒng)

1)熱井地圖定位

提供多種熱井定位功能實(shí)現(xiàn)定位，并可對(duì)定位名址及范圍進(jìn)行所見(jiàn)即所得的編輯工作，定位方式主要有:按名稱進(jìn)行模糊查詢與定位、按圖幅定位、按坐標(biāo)定位及選中熱井定位。

2)信息查詢

提供圖文互查功能，實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的雙向互動(dòng)檢索(圖2)。按屬性進(jìn)行查詢時(shí)，可自定義查詢種類及組合查詢字段對(duì)指定區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢等?？臻g數(shù)據(jù)的查詢包括了點(diǎn)選、框選、圈選、多邊形等多種等方式。

圖2 系統(tǒng)界面及信息查詢

2.2.2 地?zé)豳Y源行政管理子系統(tǒng)

1)申請(qǐng)與審批

在GIS應(yīng)用的基礎(chǔ)上，加入MIS相關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的審批信息化，在采礦許可證頒發(fā)、熱井申請(qǐng)的排他審查等過(guò)程中充分利用GIS功能，快速、準(zhǔn)確地輔助審批，提高辦公效率，減少差錯(cuò)。

2)計(jì)費(fèi)管理

通過(guò)調(diào)用熱井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲取、存儲(chǔ)熱井用水信息，與企業(yè)信息匹配，實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源利用的計(jì)費(fèi)管理工作(圖3)。同時(shí)可通過(guò)定義階梯等級(jí)范圍及計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的階梯計(jì)費(fèi)管理，從而達(dá)到提高地?zé)豳Y源利用效率的目的。

圖3 監(jiān)測(cè)信息調(diào)用

3)統(tǒng)計(jì)分析與報(bào)表生成

提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與報(bào)表生成功能，用戶可以自定義數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的對(duì)象(如按行政區(qū)域)、時(shí)間段和統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容及統(tǒng)計(jì)算法，統(tǒng)計(jì)報(bào)表可根據(jù)需求制作格式;提供所見(jiàn)即所得的預(yù)覽、打印及電子格式輸出功能。

4)圖檔管理

地?zé)豳Y源信息的圖檔資料主要包括管理的原始檔案資料等信息，如已歸檔的勘察資格證、取水許可證、采礦權(quán)登記證、企業(yè)法人營(yíng)業(yè)執(zhí)照、開(kāi)發(fā)利用方案、鉆井設(shè)計(jì)書(shū)、可行性分析報(bào)告及申請(qǐng)、審批檔案等。這些檔案資料是地?zé)豳Y源管理工作的重要數(shù)據(jù)和依據(jù)。圖檔管理就是對(duì)以上資料進(jìn)行分類及標(biāo)準(zhǔn)化管理，實(shí)現(xiàn)檔案的高效存取、快速查詢、分類統(tǒng)計(jì)等功能。

3 結(jié)語(yǔ)

利用GIS技術(shù)，基于 ArcGIS進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，以地?zé)豳Y源信息數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源，進(jìn)行地?zé)豳Y源信息管理系統(tǒng)的研發(fā)，可以隨時(shí)掌握地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源申請(qǐng)審批、計(jì)費(fèi)管理、檔案管理等工作的現(xiàn)代化，減少繁雜的人工操作，提高管理工作效率，同時(shí)通過(guò)對(duì)地?zé)峥臻g數(shù)據(jù)的查詢與分析，為地?zé)峁芾聿块T進(jìn)行地?zé)嵋?guī)劃、管理提供輔助決策信息。

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

劉兵(1981－)，男，江西豐城人，工程師，主要從事地質(zhì)、遙感與地理信息等方面工作。

［1］陳正國(guó).基于GIS的黑龍江省地?zé)豳Y源信息系統(tǒng)［J］.黑龍江水利科技.2007，35(5):114 －115.

［2］劉俊領(lǐng)，王衍靈等.基于GIS技術(shù)的測(cè)繪管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.測(cè)繪與空間地理信息.2010，33(1):131 －134.

［3］陳文杰，李秀玲等.基于Mapgis的天津市地?zé)嵝畔⑾到y(tǒng)的建立［J］.地下水.2007，29(4):71 －73.

［4］劉鑫夫，王慶社等.警用 GIS綜合服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.北京測(cè)繪.2011，(4):59 －62.