石油地質(zhì)測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用

高浩群（中國石油集團(tuán)東方地球物理公司裝備服務(wù)處，河北 涿州 072750）

石油地質(zhì)測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用

高浩群（中國石油集團(tuán)東方地球物理公司裝備服務(wù)處，河北 涿州 072750）

GPS技術(shù)（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）是利用衛(wèi)星系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)時定位、導(dǎo)航、跟蹤等功能的現(xiàn)代化高科技通信技術(shù)，在勘察與測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用也較為廣泛，本文就中國石油集團(tuán)東方地球物理公司在石油地質(zhì)測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析與闡述，旨在讓更多人了解這種先進(jìn)的定位技術(shù)，進(jìn)一步提高地質(zhì)測繪的科技水平與測繪效率。

地質(zhì)測繪；GPS；實(shí)施差分測量

GPS技術(shù)最早的應(yīng)用是從美國先開始的，最初應(yīng)用于軍事領(lǐng)域與交通領(lǐng)域，能夠利用人造衛(wèi)星來進(jìn)行準(zhǔn)確定位，技術(shù)應(yīng)用的成本較為低廉，具有簡單、便捷、實(shí)時性、可靠性等優(yōu)勢。隨著GPS技術(shù)的不斷完善，這一技術(shù)逐漸應(yīng)用于更加廣泛的領(lǐng)域，也為空間點(diǎn)位的確定起到了巨大的作用。

1 控制網(wǎng)點(diǎn)的測定

地質(zhì)測繪工作中，測繪網(wǎng)的確定通常都是以基線會勘探線共同組成，就測繪區(qū)域而言，如果不具備尺寸比例較大的條件，則應(yīng)當(dāng)構(gòu)建測繪控制網(wǎng)，并以之為基礎(chǔ)開展測繪工作。在測繪區(qū)域范圍內(nèi)，利用層次劃分的方式對控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，合理的網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)能夠?yàn)闇y繪區(qū)域內(nèi)部各點(diǎn)位提供一定的參考數(shù)據(jù)，也有助于在區(qū)域測繪網(wǎng)內(nèi)確定一個長短邊有機(jī)結(jié)合的控制結(jié)構(gòu)。GPS技術(shù)在石油地質(zhì)測繪中的應(yīng)用比較多元，可以采用最為原始的靜態(tài)法、快速靜態(tài)法等，會為地質(zhì)測繪帶來不同的效果，需要依據(jù)測繪的實(shí)際需要來具體選擇。另外，測繪區(qū)域中，控制點(diǎn)的布設(shè)也需要依據(jù)測繪的工作需要來加以確定，例如，某油田開發(fā)與測繪工程中，就控制點(diǎn)的布設(shè)是在充分考量當(dāng)?shù)氐匦?、條件、交通等各種情況，最終沿公路距石油開發(fā)井口3000米左右的路邊，選定一處地質(zhì)較高、地質(zhì)結(jié)構(gòu)牢固的位置進(jìn)行控制點(diǎn)布設(shè)。

2 GPS網(wǎng)的觀測

在確定GPS測繪網(wǎng)點(diǎn)之后，就需要對控制網(wǎng)進(jìn)行觀測與計(jì)算。在觀測中需要采用同步圖形技術(shù)來進(jìn)行點(diǎn)位連接，這個過程中，采用不同的連接方式能夠產(chǎn)生不同結(jié)構(gòu)的控制網(wǎng)，現(xiàn)階段，在地質(zhì)測繪中最為常用的連接方式包括點(diǎn)連接、邊連接與網(wǎng)連接，其中邊連接與網(wǎng)連接方式的應(yīng)用更加廣泛。邊連接方式，是指相鄰兩個同步圖形之間進(jìn)行兩點(diǎn)以上的連接，相較而言，網(wǎng)連接方式會更加具有圖形強(qiáng)度，能夠進(jìn)行多期觀測，但在實(shí)際應(yīng)用中的使用效率比較低下，因而在實(shí)際觀測工作中通常會采用兩種及以上連接方式來進(jìn)行觀測，從而確保觀測效率與準(zhǔn)確性。另外，觀測時間的長短也會對觀測精確性與有效性起到?jīng)Q定性作用，因而在實(shí)際的觀測工作中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循相關(guān)的觀測規(guī)范與觀測準(zhǔn)則來確定觀測時長，并運(yùn)用科學(xué)的計(jì)算方式來觀測數(shù)據(jù)的整理與核算，確定網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)與其他相關(guān)參數(shù)，以作為測繪區(qū)域中控制網(wǎng)確定與物理點(diǎn)放樣的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[1]。GPS網(wǎng)的觀測除了需要選定最佳觀測時間之外，還應(yīng)當(dāng)以先進(jìn)的儀器與觀測方法來保證觀測質(zhì)量，例如，某油田開發(fā)與測繪工程中，為了確保觀測的真實(shí)性與可靠性，在開展靜態(tài)觀測之前，首先查看星歷以確認(rèn)最佳觀測時間，繼而采用多臺Trimble 5700 GPS接收機(jī)進(jìn)行信息接收，在觀測中設(shè)置了兩個不同時段，兩個時段中間有著較長的時間間隔，并在觀測中詳細(xì)記錄了觀測方法、時間與數(shù)據(jù)庫等內(nèi)容。

3 GPS實(shí)時差分測量

在地質(zhì)測繪工作中，實(shí)施差分測量方式的應(yīng)用較為普遍，通常來說，物理點(diǎn)的放樣會以這種方式來進(jìn)行，在運(yùn)用實(shí)施差分測量方式的過程中，需要著重考量參考站與流動站之間的數(shù)據(jù)連接情況，依據(jù)測繪區(qū)域內(nèi)無線電信號受到的干擾來確定更好的無線電頻道。通常來說，流動站與參考站之間應(yīng)當(dāng)保持15000米以內(nèi)的空間距離，在實(shí)際的設(shè)置過程中應(yīng)當(dāng)依據(jù)流動站工作的空間范圍，在范圍中間較高的位置來進(jìn)行參考站的設(shè)置。在測繪區(qū)域內(nèi)，依據(jù)GPS控制點(diǎn)布設(shè)的實(shí)際情況來進(jìn)行區(qū)塊劃分，以分別進(jìn)行測繪工作，流動站開機(jī)之后需要對各項(xiàng)作業(yè)項(xiàng)目的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢查，確保其準(zhǔn)確性，繼而就兩個以上物理點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測工作，或者可以就同一物理點(diǎn)進(jìn)行兩次以上的復(fù)測。

4 測繪數(shù)據(jù)處理

在測繪工作結(jié)束之后，還需要對測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)處理，而測繪處理主要分為兩個部分，第一，對測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理工作，是利用GPS技術(shù)來進(jìn)行的，是指利用各種數(shù)據(jù)編輯與整合手段，對原始觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，以便于接下來開展數(shù)據(jù)核算與分析。運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行石油地質(zhì)測繪工作，需要在測繪數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)上，計(jì)算基線向量，將基線向量與復(fù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行充分比對，以進(jìn)一步確保測繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。第二，對測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，是在預(yù)處理的基礎(chǔ)之上，以預(yù)處理之后的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對其進(jìn)行平差計(jì)算，在這個環(huán)節(jié)中，以獨(dú)立基線構(gòu)成閉合圖形，以三維基線與方差共同作為測繪信息與數(shù)據(jù)，進(jìn)行觀測網(wǎng)的三維無約束平差計(jì)算，并以之為數(shù)據(jù)確定標(biāo)準(zhǔn)來確定觀測量的有效性，以國家大地坐標(biāo)系為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行二維的約束平差。另外，如果起算點(diǎn)只有一個，則可以建立地方大地坐標(biāo)系。獨(dú)立地方大地坐標(biāo)系的構(gòu)建過程中，如果測繪區(qū)域內(nèi)的高程平均值達(dá)到了一定的水平，可以以這一高程平均值作為坐標(biāo)投影面，如果測繪區(qū)域遠(yuǎn)離該時區(qū)的中央子午線，則應(yīng)當(dāng)選定經(jīng)過測繪區(qū)域的子午線代替該時區(qū)的中央子午線[2]。

5 結(jié)語

本文闡述了是由地質(zhì)測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用，是從測定控制網(wǎng)點(diǎn)、GPS網(wǎng)的觀測、實(shí)時差分測量技術(shù)的應(yīng)用與最終測繪數(shù)據(jù)的處理四個方面進(jìn)行著手的。需要注意的是，地質(zhì)測繪工作中必須嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)應(yīng)用規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，如《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》中的技術(shù)要求，以確保測繪的準(zhǔn)確性與有效性。

[1]肖雪.地質(zhì)測繪GPS的應(yīng)用分析[J].大科技,2016(29).

[2]楊金波.談石油地質(zhì)勘探測繪中GPS實(shí)時動態(tài)差分法的應(yīng)用[J].中國科技博覽,2014(14):297-297.