一种基于ARCGIS的区域热储量建模方法

本发明涉及数据模型构建，特别是涉及一种基于arcgis的区域热储量建模方法。

背景技术：

1、gis是以电脑和软件技术为依托，对各种不同类型的空间资料进行收集、存储、管理、检索、再现和综合分析等研究。gis的深层含义是：依据不同侧面、不同层次、不同时间的实物资料进行关联，给予“静态”的实物资料“动态”含义(法则)，并利用编码空间快速、反复地再现和再现自然的长期历史演变，从而揭示出个体的内部关系与演变的规律性。

2、gis的空间资讯模式所获得的成果是否科学，依赖于人类对其自身认知的层次，依赖于个体进化法则与其内部因素之间的关系；依赖于所获得的资料的准确性和完备性。通过gis所构建的空间信息分析模型，将其演化的结果与现实数据进行多次比较，从而使其在时空信息模式上得到进一步的修正和完善。gis的优点就是将各种不同的实体的空间数据都映射到一个统一的地理坐标系统中，将所有的属性和空间数据进行有机的融合，以表格(层)的形式将相同的实体以表格(层)的形式存储，这样的信息表达更加接近真实的自然状态，是其它方法无法取代的。gis所具有的拓扑重叠特性使得分析多个空间层面的对象非常容易；其所具有的数据分析模型，例如：dem、网络分析模型、距离搜索模型等，这些都是为了解决这些问题而设计的，并且可以通过二次开发的方法来构建一个复杂的空间分析模型；gis系统的所有软件都具有良好的绘制和输出能力，可以标注空间数据库、分析结果、图表等。gis与普通的信息系统相比有以下特点：利用空间数据和属性数据进行分析和应用，为人们对地理问题的理解和应用提出了新的思路；普通信息管理系统仅管理属性数据库，就算把图像保存下来，也常常是以文档等机械式的方式进行空间数据的处理，不能进行空间查询、检索、相邻分析等空间数据的运算，更不能进行空间分析；gis注重空间分析，运用空间分析模式对空间资料进行分析，而gis的推广则离不开对其进行有效的分析和设计。

3、但是目前尚未出现利用arcgis进行地热储量建模的方法，导致无法实现对资源评价、开发、管理、监测的提升。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于arcgis的区域热储量建模方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种基于arcgis的区域热储量建模方法，包括：

4、根据预设需求获取指定研究区域的地热数据，并对所述地热数据进行地理区域标注，得到标注数据集；

5、基于arcgis平台对所述指定研究区域进行空间资料分析，得到空间分析信息；

6、利用所述空间分析信息对所述标注数据集中的地理信息进行修正，得到修正后的数据集；

7、基于数据驱动的分段仿射自回归方法对所述修正后的数据集进行计算，得到特征向量集；

8、根据聚类算法、作用域边界估计算法和所述特征向量集对各个土地类型的指定研究区域的修正后的数据集进行划分，得到多个差分工作域；

9、根据所述差分工作域建立各个土地类型的指定研究区域的动态区域热储量模型；

10、级联各个土地类型的指定研究区域的动态区域热储量模型，以建立区域热储量模型。

11、优选地，根据预设需求获取指定研究区域的地热数据，并对所述地热数据进行地理区域标注，得到标注数据集，包括：

12、根据基于地质局关于地热钻孔的调研报告，统计指定研究区域的地热数据；所述地热数据包括钻孔信息及地质数据；

13、获取所述指定研究区域的地理区域信息；

14、根据所述地理区域信息对所述地热数据进行标注，得到所述标注数据集。

15、优选地，所述钻孔信息及地质数据包括：

16、钻孔孔号及名称、钻孔地理位置、钻孔经纬度信息、钻孔深度、出口水温、静水位、降水深度、出水量和地层分布情况。

17、优选地，基于arcgis平台对所述指定研究区域进行空间资料分析，得到空间分析信息，包括：

18、通过arcgis平台构建空间信息分析模型；

19、根据所述空间信息分析模型对所述指定研究区域进行数据映射，以将所述指定研究区域的各种不同的实体的空间数据均映射到一个统一的地理坐标系统中，得到坐标数据；

20、根据所述空间信息分析模型对所述坐标数据进行分析，得到所述空间分析信息。

21、优选地，基于数据驱动的分段仿射自回归方法对所述修正后的数据集进行计算，得到特征向量集，包括：

22、根据区域热储量特性确定动态区域热储量模型的输入阶次和输出阶次；

23、基于输入向量的架构，根据所述动态区域热储量模型的扰动输入确定所述动态区域热储量模型的模型输出，根据所述动态区域热储量模型的控制输入、系统输出和扰动输入确定所述动态区域热储量模型的输入向量；

24、以所述修正后的数据集中的任意一个数据点作为数据中心，计算除所述数据中心以外的各个所述数据点的输入向量与所述数据中心的输入向量之间的欧氏距离，选择所述欧氏距离最小的c-1个点构成邻近数据点；

25、根据所述邻近数据点建立多个局部数据集；

26、基于所述局部数据集，利用最小二乘计算公式求所述局部数据集的参数向量，并根据所述参数向量和局部数据集中的输入向量均值构建所述特征向量集。

27、优选地，根据聚类算法、作用域边界估计算法和所述特征向量集对各个土地类型的指定研究区域的修正后的数据集进行划分，得到多个差分工作域，包括：

28、基于高斯分布算法，计算所述特征向量集中特征向量的协方差；

29、根据所述协方差和高斯分布算法，对所述特征向量的均值的置信度用统一标准进行评价；

30、基于k-means算法对每个所述特征向量进行聚类，通过聚类的个数将所述特征向量对应的所述修正后的数据集划分成相应的工作域，并存储各所述工作域内的稳态数据；

31、基于支持向量机获取各所述工作域的超平面方程；

32、根据所述超平面方程和各所述工作域内的稳态数据确定所述差分工作域。

33、优选地，所述动态区域热储量模型包括hsm模型、lstm模型或arx模型。

34、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

35、本发明提供了一种基于arcgis的区域热储量建模方法，包括：根据预设需求获取指定研究区域的地热数据，并对所述地热数据进行地理区域标注，得到标注数据集；基于arcgis平台对所述指定研究区域进行空间资料分析，得到空间分析信息；利用所述空间分析信息对所述标注数据集中的地理信息进行修正，得到修正后的数据集；基于数据驱动的分段仿射自回归方法对所述修正后的数据集进行计算，得到特征向量集；根据聚类算法、作用域边界估计算法和所述特征向量集对各个土地类型的指定研究区域的修正后的数据集进行划分，得到多个差分工作域；根据所述差分工作域建立各个土地类型的指定研究区域的动态区域热储量模型；级联各个土地类型的指定研究区域的动态区域热储量模型，以建立区域热储量模型。本发明基于数据驱动的多工作域划分方法，能够提高区域热储量建模的精度。