油田区域生态环境评价中的层次分析法与熵权法论文【附数据】

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(1)油田开采现状调查

  • 利用卫星遥感影像数据对华北油田冀中采区中部的油气矿山地物信息进行提取。截至 2019 年 10 月,明确了该区域各类采井的分布情况,共 3469 个采井,其中采油井 3275 个,注入井 178 个,钻井 16 个。采井主要集中在雄县、肃宁县境内,安新县、蠡县分布较少,大城县、清苑区无采井分布。这清晰地展示了不同地区采井数量的差异,反映了油气开采在空间上的分布特点。
  • 各类油田建筑占地面积达 771.17ha,其中任丘市油田建筑面积最大,体现了不同区域在油田建筑规模上的区别。同时,解译出宽度大于 4 米的油田道路总长度为 215.29km,这些道路作为油气开采运输的重要基础设施,其长度和分布情况对了解油田的运营和发展具有重要意义。通过对这些地物信息的详细掌握,为后续分析油田开采对生态环境的影响以及进行生态环境评价奠定了基础。
    (2)生态环境评价指标体系构建
  • 从土壤环境、水环境、地表环境等多方面分析了石油开采对生态环境造成的潜在影响。石油开采可能导致土壤污染、水质变化以及地表形态改变等问题,这些影响对生态系统的平衡和稳定构成威胁。
  • 依托固体矿山生态环境评价指标体系,综合考虑可量化性与科学性,构建了适用于油气矿山的生态环境评价指标体系。该体系包含自然地理、开采现状、资源损毁、灾害隐患四个一级指标,以及植被覆盖度、形变速率、产能设施密度等 12 个二级评价指标。通过多源遥感数据如 Sentinel - 1、Sentinel - 2、GF - 2 等,并运用遥感解译、数值反演、空间分析等技术,完成了相应指标因子的提取与分析。例如,利用遥感影像的光谱特征和空间分辨率,通过遥感解译获取植被覆盖度信息;通过对地形数据的分析和计算,得到形变速率;结合油田设施的分布数据,计算产能设施密度等。这些指标和数据的获取为全面、准确地评价油气矿山生态环境提供了科学依据。
    (3)生态环境评价与治理措施
  • 采用 AHP - 熵权法结合的最小信息熵组合权重方法,将层次分析法的主观权重与熵权法的客观权重相结合。这种方法提高了权重值的科学性与可信度,避免了单一方法可能带来的偏差。通过组合权重,能够更合理地反映各评价指标在生态环境评价中的重要性程度。
  • 结合网格分析法、ArcGIS 栅格分析,实现了对研究区生态环境的评价。将评价结果分为严重影响区、较严重影响区、轻微影响区、无影响区四类。其中,严重影响区主要分布在雄县、肃宁县、饶阳县一带,总面积约 33.89km²,占 0.34%;较严重影响区 204.95km²,占 2.09%;轻微影响区 314.43km²,无影响区 9235.73km²。针对不同影响程度的区域分布情况,为制定有针对性的治理措施提供了依据。
  • 针对研究区突出的环境问题,提出了相应的治理措施。对于严重影响区,可能需要采取更为严格的污染治理和生态修复措施,如土壤修复、水资源保护和生态重建等;对于较严重影响区,可以加强环境监测和管理,逐步推进生态修复工作;对于轻微影响区,注重预防和保护,防止环境问题进一步恶化;对于无影响区,继续加强环境保护和监管,维持良好的生态环境状态。通过这些治理措施的实施,有望改善研究区的生态环境质量,实现油气开采与生态环境保护的协调发展。

 

import arcpy
import numpy as np
import pandas as pd

# 设置工作空间
arcpy.env.workspace = "your_workspace_path"

# 读取矢量数据(假设为油田设施数据)
def read_vector_data(feature_class):
    fields = ["SHAPE@", "FACILITY_TYPE", "AREA"]  # 假设的字段
    data = []
    with arcpy.da.SearchCursor(feature_class, fields) as cursor:
        for row in cursor:
            geometry = row[0]
            facility_type = row[1]
            area = row[2]
            data.append([geometry, facility_type, area])
    return pd.DataFrame(data, columns=["Geometry", "FacilityType", "Area"])

# 计算面积统计
def calculate_area_stats(data):
    area_stats = data.groupby("FacilityType")["Area"].sum().reset_index()
    return area_stats

# 主程序
if __name__ == "__main__":
    vector_data_path = "your_vector_data.shp"
    data = read_vector_data(vector_data_path)
    area_stats_result = calculate_area_stats(data)
    print(area_stats_result)

    # 假设进行一些简单的空间分析(如缓冲区分析)
    input_features = "your_point_features.shp"  # 假设的点要素(如采井)
    output_buffer = "output_buffer.shp"
    buffer_distance = 1000  # 缓冲区距离,单位根据数据而定
    arcpy.Buffer_analysis(input_features, output_buffer, buffer_distance)

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