基于GIS的地热资源潜力评价

【摘要】：福建省化石能源较为匮乏,缺少油气资源,煤炭资源储量少,水电建设已经饱和。但其地热资源较为丰富,具有广阔的开发前景,全省现有水热异常区总面积77km2,温泉分布呈现出由北向南、自西向东、由山区到滨海区密度逐渐增大的趋势。目前,福建省已经探明的地热资源储量仅仅是其蕴藏量的一小部分,全省的地热资源潜力仍然需要进一步评估,从而圈定出地热资源高潜力区。本文的目的是基于GIS环境分析已知地热点与地质、地球物理因素的空间联系,从而预测出福建省未发现的地热资源高潜力区。通过对研究区地质、地球物理数据的收集,确定地震震中、断裂、布格重力异常和磁异常为证据因子。为了提取出在空间分析过程中能直接利用的必要信息,上述证据因子的原始数据需要经过处理。其中,地震震中数据处理成古登堡—里克特b值图,断裂数据处理成到断裂距离图,布格重力异常数据处理成到主地堑距离图,而磁异常不需要处理可以直接使用。将证据权重法和信息量法结合建立加权信息量模型,发挥证据权重法能够客观地量化各个证据因子权重的优势,并结合了信息量模型简便易操作的优点。在GIS环境中利用加权信息量模型和模糊逻辑模型这两种多准则决策方法,分别计算出古登堡—里克特b值、到断裂距离、到主地堑距离和磁异常这四个证据因子的信息量值和模糊隶属度值,最后分别进行叠加处理得到福建省地热资源潜力分区图。对两个模型得到的地热资源潜力分区图进行模型差异性和模型准确性评价,确定出最优的评价预测模型。研究发现加权信息模型较模糊逻辑模型有更好的评价预测结果。最终的预测结果显示极高潜力区位于福州市、漳州市、龙岩市、厦门市西部、古田县南部等地区,其中福州市和漳州市早在上个世纪八十年代就开始了地热资源的开发利用,而古田县南部地区尚未进行地热开发利用,属于潜在的极高地热潜力区。通过本文的理论研究,可为福建省在地热资源开发利用过程中提供地热资源勘探的前期指导,从而起到优化地热钻井选址和降低地热资源开发风险的目的。选用在福建省地热资源评价中取得较好效果的加权信息量模型,对中国陆域的地热资源进行潜力分区评价。选取的证据因子包括地震震中、断裂、布格重力异常、磁异常、大地热流和地温梯度,并将其处理成相应的证据图层。用证据权重法建立已知地热点与上述证据图层间的空间联系,计算得到各个证据因子的权重。然后通过信息量模型计算出各证据图层的信息量,最后将各信息量图层乘以相应的权重得到加权信息量模型中国地热资源潜力分区图。评价结果显示西安市和运城市南部一带、中宁县、苏州市、营口市、哈尔滨市等地区的地热潜力较高,可做进一步地勘探确定其开发利用价值。 【关键词】：GIS 地热资源潜力 多准则决策 加权信息量模型 模糊逻辑模型
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P314;P208
【目录】：

• 论文所获资助4-5
• 中文摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 研究意义和选题依据12-13
• 1.2 国内外地热资源评价研究现状13-17
• 1.2.1 国外地热资源评价研究现状13-16
• 1.2.2 国内地热资源评价研究现状16-17
• 1.3 研究内容及技术路线17-19
• 第2章 福建省地热背景及证据因子19-40
• 2.1 福建省地热地质背景19-22
• 2.1.1 构造与地质条件19-21
• 2.1.2 燕山期侵入岩特征21-22
• 2.2 福建省地热证据因子22-40
• 2.2.1 地热点分布22-25
• 2.2.2 证据因子原始数据25-40
• 第3章 证据因子数据处理40-46
• 3.1 古登堡—里克特b值图40-43
• 3.2 到断裂距离图43
• 3.3 到地堑距离图43-44
• 3.4 到侵入岩距离图44-46
• 第4章 福建省地热资源评价46-77
• 4.1 证据因子空间关联性分析46-49
• 4.2 加权信息量模型49-61
• 4.2.1 加权信息量基本原理50-52
• 4.2.2 地热资源潜力评价及分区52-61
• 4.3 模糊逻辑模型61-71
• 4.3.1 模糊逻辑基本原理61-64
• 4.3.2 地热资源潜力评价及分区64-71
• 4.4 地热评价模型对比71-77
• 4.4.1 模型差异性评价72-73
• 4.4.2 模型准确性评价73-75
• 4.4.3 评价结果比较分析75-77
• 第5章 中国地热资源模型预测77-90
• 5.1 证据因子数据及处理77-85
• 5.1.1 地热点分布77-78
• 5.1.2 古登堡—里克特b值图78-80
• 5.1.3 到断裂距离图80-81
• 5.1.4 到主地堑距离图81-83
• 5.1.5 磁异常图83
• 5.1.6 大地热流图83-84
• 5.1.7 地温梯度图84-85
• 5.2 加权信息量模型中国地热分区85-90
• 5.2.1 证据因子权重计算85-86
• 5.2.2 信息量计算86-88
• 5.2.3 中国地热资源潜力分区88-90
• 第6章 结论与建议90-92
• 6.1 结论90-91
• 6.2 建议91-92
• 参考文献92-97
• 作者简介及科研成果97-98
• 致谢98

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