王海燕
近年來,石油物探測繪技術(shù)的發(fā)展呈逐年上升趨勢,為石油探測量作業(yè)帶來了根本性的改變,該文根據(jù)石油物探常用測繪儀的發(fā)展趨勢闡述筆者的觀點。
隨著科技水平的不斷提高,石油物探技術(shù)形成了以多學科協(xié)同研究為基礎(chǔ)的綜合勘探體系,要探究分析清楚一個地區(qū)的含油氣情況,進而在橫向上了解它們的變化規(guī)律,最終探討出有利的含油區(qū)和生油區(qū)。隨著科技水平的不斷提高,形成了以多學科協(xié)同研究為基礎(chǔ)的綜合勘探體系,以現(xiàn)代石油地質(zhì)理論與辯證唯物主義哲學理論為指導,石油勘探技術(shù)正在走向集成化、精細化,并逐步滲透到油氣開發(fā)領(lǐng)域。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,以有效的勘探技術(shù)為手段,從而使得其形成的沉積也具有多旋回性。
通過物探測繪技術(shù)的不斷發(fā)展,測繪學的相關(guān)學科與自然科學及社會科學有機的組合,形成了地球空間信息學(GeomaticS)。地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)在測繪、交通、水利工程、建筑、環(huán)境保護,資源評價,基礎(chǔ)建設(shè),石油管道勘測和規(guī)劃設(shè)計等方面取得了成功的實施應(yīng)用,這些也充分體現(xiàn)了測繪未來的發(fā)展趨勢,數(shù)字攝影測量系統(tǒng)DPS、全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)GIS、遙感RS和專家ES將會應(yīng)用于更多更廣泛的領(lǐng)域。
隨著測繪技術(shù)和測繪儀器的發(fā)展,一些國家已建立或正在建立DIJG、DRG、DOM、DEM數(shù)據(jù)庫,即高科技“4D”產(chǎn)品。下面分別對其作簡要的介紹。伴隨著測繪儀器和測繪技術(shù)的發(fā)展,很多的國家正在建立或已經(jīng)建立高科技“4D”產(chǎn)品。(DLG、DRG、DEM、DOM)
1.DLG(數(shù)字線劃地圖DigltalLineGraphie)
是矢量化形式的地形圖或?qū)n}圖。其數(shù)據(jù)量小、便于分層,能快速生成專題地圖。這種數(shù)據(jù)能滿足GIS進行各種空間分析的要求,被視為帶有智能的數(shù)據(jù),可隨機地進行數(shù)據(jù)選取和顯示,與其他幾種產(chǎn)品疊加,便于分析、決策。
2.DRG(數(shù)字柵格地圖DigitalRasterGraphie)
是柵格形式的地形圖。它是由模擬地圖經(jīng)掃描、幾何糾正及色彩規(guī)劃后,形成在內(nèi)容、幾何精度和色彩等方面與地形圖基本保持一致的柵格數(shù)據(jù)文件,用于數(shù)據(jù)參照或修測其他與地理相關(guān)的信息。
3.DEM(數(shù)字高程模型DigitalElevatlonModle)
DEM數(shù)據(jù)通過一定的算法,能轉(zhuǎn)換為等高線圖、透視圖、坡度圖、斷面圖、暈渲圖,以及與其他數(shù)字產(chǎn)品復合形成各種專題圖產(chǎn)品;還可計算體積、空間距離、表面積等工程數(shù)據(jù)。
4.DOM(數(shù)字止射影像圖DigitalOrthopotoMaP)
DOM是利用掃描處理的數(shù)字化航空像片或衛(wèi)星遙感影像,經(jīng)逐像元進行幾何改正和鑲嵌,按一定圖幅范圍裁剪生成的數(shù)字正射影像。它同時具有地圖幾何精度和影像征。DOM具有精度高、信息豐富、直觀真實等優(yōu)點,可將其作為背景控制信息,用于評價其他數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)勢性和完整性;可從中提取自然資源和社會經(jīng)濟發(fā)展信息,或派生新的信息。
石油探測量作業(yè)能夠從傳統(tǒng)的手工業(yè)中脫離出來得益于現(xiàn)代高科技測繪技術(shù)和儀器的應(yīng)用。將數(shù)據(jù)的采集,傳輸及成果圖的繪制等完全交由計算機自動完成,利用現(xiàn)代化儀器進行測量作業(yè),提高石油探測量作業(yè)的完成速度和精確度。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導報》雜志http://www.ems86.com總第547期2014年第15期-----轉(zhuǎn)載須注名來源而今,許多國家正在建立和完善更精確的GIS數(shù)據(jù)信息庫。這樣更有利于節(jié)省工程規(guī)劃設(shè)計的時間和預算費用。例如美國幫助俄羅斯開發(fā)GIS應(yīng)用產(chǎn)品。在我國的大慶、土哈、江蘇等油田也正在建立GIS系統(tǒng),它不僅可以把地表信息及地質(zhì)信息有機的結(jié)合起來,還可加速油氣田的勘探開發(fā),底稿勘探的開發(fā)效率和質(zhì)量。
全站儀的發(fā)展趨勢。新型的自動跟蹤全站儀,其本身不僅帶有馬達驅(qū)動,裝有自動跟蹤和無水平制動螺旋、自動測量系統(tǒng),還采用了電腦進行控制及無線電通信技術(shù),帶有數(shù)據(jù)鏈,最重要的一點是采用了CCD數(shù)字圖象技術(shù)。一機多用,小型化卻內(nèi)置大容量電腦系統(tǒng)、功能卡自由配里、菜單化、超大屏幕顯示,雙向通信技術(shù),可提供編程環(huán)境供后續(xù)開發(fā),將會是全站儀的發(fā)展趨勢。
GPS定位儀的發(fā)展趨勢。GPS精密定位技術(shù)作為一種全新的經(jīng)典測繪手段,越來越受到石油物探測量人員的青睞。其在效率、精度、適應(yīng)性和成本等方面都優(yōu)于常規(guī)的大地測量方法,因而在地圖學數(shù)據(jù)更新、控制測量等方面被廣泛的采用。高精度GPS的靜態(tài)測量精度已達到毫米級,RTK實時載波相位測量使得測量精度達到了厘米級。在石油物探測量中采用差分GPS定位技術(shù)可直接測定檢波點、炮點的坐標和高程,這意味著石油物探測量技術(shù)的一次飛躍。
差分GPS不僅能夠?qū)γ绹甋A技術(shù)對其造成的損害降低到最小,還能有效的提高單點的定位精度。對于GPS的差分大概可以分三類:
1.位置差分原理
這是一種最簡單的差分方法,任何一種GPS接收機均可改裝和組成這種差分系統(tǒng)。安裝在基準站上的GPS接收機觀測4顆衛(wèi)星后便可進行三維定位,解算出基準站的坐標。由于存在著軌道誤差、時鐘誤差、SA影響、大氣影響、多徑效應(yīng)以及其他誤差,解算出的坐標與基準站的已知坐標是不一樣的,存在誤差?;鶞收纠脭?shù)據(jù)鏈將此改正數(shù)發(fā)送出去,由用戶站接收,并且對其解算的用戶站坐標進行改正。
2.偽距差分原理
偽距差分是目前用途最廣的一種技術(shù)。幾乎所有的商用差分GPS接收機均采用這種技術(shù)。國際海事無線電委員會推薦的RTCM SC-104也采用了這種技術(shù)。
在基準站上的接收機要求得它至可見衛(wèi)星的距離,并將此計算出的距離與含有誤差的測量值加以比較。利用一個α-β濾波器將此差值濾波并求出其偏差。然后將所有衛(wèi)星的測距誤差傳輸給用戶,用戶利用此測距誤差來改正測量的偽距。最后,用戶利用改正后的偽距來解出本身的位置,就可消去公共誤差,提高定位精度。
3.載波相位差分原理
測地型接收機利用GPS衛(wèi)星載波相位進行的靜態(tài)基線測量獲得了很高的精度(10-6~10-8)。但為了可靠地求解出相位模糊度,要求靜止觀測一兩個小時或更長時間。這樣就限制了在工程作業(yè)中的應(yīng)用。于是探求快速測量的方法應(yīng)運而生。
GPS接收機正向著高適應(yīng)性、小型化、自動化、連續(xù)自動跟蹤觀測、低成本、人工干預少、快速高精度定位能力的智能型方向發(fā)展;其大多數(shù)硬件都采用互相關(guān)技術(shù),有的還采用狹相關(guān)技術(shù),而提高接受機信號處理過程的抗混雜能力,對于GPS來說,可顯著提高單點絕對定位的精度。
伴隨著石油物探技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,給石油物探的全行業(yè)帶來新技術(shù)的挑戰(zhàn),物探工作者必須不斷更新自己的知識,抓住高新技術(shù)發(fā)展帶給我們的機遇,對能為石油物探事業(yè)的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
(作者單位:中國石油長城鉆探工程有限公司物資分公司)