油氣田區(qū)域的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

王 研，許崇良，張小鵬

西安長(zhǎng)慶科技工程公司，陜西西安 710018

油氣田區(qū)域的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

王 研，許崇良，張小鵬

西安長(zhǎng)慶科技工程公司，陜西西安 710018

本文結(jié)合油田所處的山區(qū)地形，介紹了虛擬參考站的原理，并對(duì)它在山區(qū)利用的建設(shè)前景進(jìn)行了描述

油田；網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；VRS技術(shù)

0 引言

隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)快速發(fā)展，RTK（Real Time Kinematic）測(cè)量技術(shù)因其精度高、實(shí)時(shí)性和高效性，應(yīng)用越來(lái)越廣，但RTK的應(yīng)用容易受到了電離層和對(duì)流層的影響，特別是流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間通訊的制約，這些誤差，使得在實(shí)際的應(yīng)用中移動(dòng)站和基準(zhǔn)站之間的距離必須控制在一定的范圍內(nèi)，以保證系統(tǒng)有效地工作。為了使RTK技術(shù)在實(shí)際測(cè)量中不受通訊距離的限制而廣泛的使用，GPS虛擬參考站技術(shù)VRS在不斷研究和實(shí)踐中產(chǎn)生了，通過(guò)建立虛擬參考站，區(qū)域內(nèi)的接收機(jī)不斷地接收信號(hào)，進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)繪作業(yè)。

1 原理

虛擬參考站技術(shù)是通過(guò)地面布設(shè)的多個(gè)參考站組成GPS一個(gè)整體的網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)通過(guò)不斷地收集每個(gè)參考站的觀測(cè)信息，在空間上就能模擬出一個(gè)虛擬的誤差模型，其作用等于在移動(dòng)站跟前建立一個(gè)看不見(jiàn)的基準(zhǔn)站。移動(dòng)站與虛擬參考站之間的載波由相位差分改正，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，精度可以實(shí)現(xiàn)到厘米級(jí)。

虛擬參考站技術(shù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線電、計(jì)算機(jī)、GPS組成了一個(gè)整體，由于這些技術(shù)都日趨成熟、完善，使得虛擬參考站技術(shù)得到了快速的推廣。它基本由5個(gè)系統(tǒng)組成：即控制中心、參考站子系統(tǒng)、用戶應(yīng)用子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)發(fā)播子系統(tǒng)。下圖為VRS的示意圖。

2 油田測(cè)量發(fā)展的現(xiàn)狀

長(zhǎng)慶油田地跨陜、甘、寧、蒙等地，勘探范圍遍布整個(gè)鄂爾多斯盆地，達(dá)到37km2，在如此大的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行控制測(cè)量，其工作量非常巨大，近年來(lái)，隨著勘探范圍的的不斷增大，我們的控制網(wǎng)也在逐級(jí)延伸，一級(jí)一級(jí)的精心布設(shè)、平差，但總體來(lái)講不論規(guī)模數(shù)量和進(jìn)度都有待提高。

一般而言，油氣田建設(shè)的控制測(cè)量都是圍繞大型工程特別是管道進(jìn)行，管道長(zhǎng)度一般都100km～800km左右，如此大的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行控制，只能是隨著管道的鋪設(shè)而進(jìn)行，收集當(dāng)?shù)氐膰?guó)家三角點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)，結(jié)合測(cè)繪局的國(guó)家控制點(diǎn)成果自己解算，到目前為止，我們的大型管道建設(shè)達(dá)到了3 000多km，沿途積累了不少三角點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)地資料信息。但對(duì)于分散的各個(gè)區(qū)塊的產(chǎn)能建設(shè)而言，地塊分布比較分散、面積也都較小，再加上地處偏僻，可供利用的基礎(chǔ)信息也就相對(duì)較少。以往在這些單獨(dú)的區(qū)塊測(cè)量時(shí)不得不采用獨(dú)立的坐標(biāo)系和假設(shè)高程，當(dāng)時(shí)的產(chǎn)建任務(wù)雖然得到解決，但若干年積累下來(lái)，造成了不同時(shí)期建設(shè)的新舊站址的坐標(biāo)、高程不統(tǒng)一，給后續(xù)工作帶來(lái)不小的麻煩,現(xiàn)在亟待解決的就是完成各個(gè)小區(qū)塊的坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一。

3 應(yīng)用的前景

隨著油田飛速發(fā)展和地方經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，在陜北的靖邊、定邊和榆林及內(nèi)蒙的烏審旗等地成了油氣田建設(shè)的集中地區(qū)，當(dāng)?shù)赝ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò)建設(shè)的日臻完善，逐漸形成了高密度、大區(qū)域覆蓋的趨勢(shì)，虛擬參考站建設(shè)的硬件條件已經(jīng)成成熟，且這些地區(qū)也是日后興建和維護(hù)的重要基地，每年的新建管網(wǎng)鋪設(shè)和舊的管網(wǎng)改造非常頻繁，承擔(dān)著非常繁重的產(chǎn)建任務(wù)，通過(guò)下圖的位置關(guān)系可以看出，這四個(gè)地區(qū)比較適合建設(shè)成一個(gè)四邊形網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示：

按每個(gè)基站輻射范圍在60km～70km計(jì)算，通過(guò)建設(shè)8～10個(gè)基站，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積約為300多km，達(dá)到信號(hào)的全覆蓋。它的建成：1）可以解決區(qū)域內(nèi)控制測(cè)量的問(wèn)題，隨時(shí)隨地可以進(jìn)行坐標(biāo)的測(cè)量，而無(wú)須尋點(diǎn)、埋石、買(mǎi)資料、解算，大大的提高工作的效率，而且其成果的精度分布均勻，不會(huì)產(chǎn)生個(gè)別點(diǎn)誤差過(guò)大的問(wèn)題；2）解決各個(gè)單位區(qū)塊內(nèi)坐標(biāo)的統(tǒng)一，今后不再產(chǎn)生區(qū)塊內(nèi)基準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題；3）為管線的測(cè)量掃清了障礙，山區(qū)管線的測(cè)量，最重要的是保證電臺(tái)的信號(hào)，如果電臺(tái)信號(hào)中斷，不得不停工搬站，這樣既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又影響整體測(cè)量的精度，借助于VRS就能很好的解決這些問(wèn)題。

4 結(jié)論

隨著國(guó)家信息化程度的提高及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展， CORS系統(tǒng)也成為了測(cè)量領(lǐng)域新興的產(chǎn)物?？梢远x一個(gè)或若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS參考站，利用計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)組成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)地向不同不同類(lèi)型、不同需求的用戶提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的不同類(lèi)型的GPS觀測(cè)值、改正數(shù)、信息狀態(tài)及其它的參數(shù)，它使得GPS測(cè)量更加得方便和快捷，國(guó)內(nèi)各個(gè)城市和單位已經(jīng)建立了連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

VRS技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著高精度GPS的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，它是集最新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、INTERNET 技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)和GPS定位技術(shù)于一身，是GPS技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要飛躍。它的建立使得各個(gè)行業(yè)的測(cè)量有了一個(gè)共同的平臺(tái)，城市中無(wú)論地籍測(cè)量、航測(cè)調(diào)繪、鉆探放點(diǎn)、工程建設(shè)等行業(yè)都能統(tǒng)一到一個(gè)新的系統(tǒng)下，大大減輕了后續(xù)工作強(qiáng)度，

[1]黃凱，李華新.虛擬參考站技術(shù)(VRS)在城市控制網(wǎng)應(yīng)用中的精度分析[J].測(cè)繪與空間地理信息，2007，30(6)：144-147.

[2]程世榮淺談基于虛擬參考站(VRS)的RTK[J].測(cè)繪，2008，12，31(6)：275-277.

[3]程遠(yuǎn)達(dá)，余美義.基于GPS 虛擬參考站系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐與思考.測(cè)繪信息網(wǎng).

[4]黃凱，李華新.虛擬參考站技術(shù)(VRS)在城市控制網(wǎng)應(yīng)用中的精度分析[J].測(cè)繪與空間地理信息，2007，30(6)：144-147.

[5]唐文剛，王建輝，金元德.虛擬參考站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建立[J].現(xiàn)代測(cè)繪，2004，4-13-15.

TE3

A

1674-6708（2011）51-0191-02