簡述物探測量定位技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

查皖健

摘 要 現(xiàn)如今，全球?qū)Ш蕉ㄎ患夹g(shù)取得了較大的發(fā)展，在路上、海上石油物探測量中得到了廣泛的應(yīng)用。本文先圍繞定位技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分析，然后圍繞陸上物探測量技術(shù)進(jìn)行了闡述，最后對GIS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞 物探測量定位技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

前言

隨著我國石油物探行業(yè)的不斷發(fā)展，使得物探測量技術(shù)也隨之誕生，進(jìn)一步推動了石油物探技術(shù)的發(fā)展。經(jīng)歷了多年的發(fā)展，物探測量定位技術(shù)取得了較大的發(fā)展，各種物探測量設(shè)備也紛紛涌現(xiàn)。本文主要圍繞物探測量定位技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行簡要的分析。

1 定位技術(shù)的發(fā)展

在早期，物探測量定位技術(shù)主要是以經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量為主，但是隨著科技的不斷發(fā)展，該技術(shù)發(fā)展到目前的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并不斷向以下幾方面發(fā)展，①GPS、②GALILEO等，屆時(shí)，將會有將近50～120顆衛(wèi)星在天空，為物探測量提供定位服務(wù)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)包括許多結(jié)構(gòu)，除了天空中的定位衛(wèi)星之外，還包括以下幾方面：①數(shù)據(jù)處理中心、②地面跟蹤站、③數(shù)據(jù)注入站等等。下文主要圍繞幾種定位系統(tǒng)進(jìn)行分析[1]：

1.1 GPS全球定位系統(tǒng)

該系統(tǒng)是由美國國防部所建，經(jīng)歷了多年的發(fā)展，現(xiàn)如今GPS星座已經(jīng)擁有31顆在軌運(yùn)行衛(wèi)星，其中主要包括以下幾種衛(wèi)星：①12顆GPS-2A星、②7顆GPS-2RM星、③12顆GPS-2R星。2013年，美國實(shí)施了新一代GPS-3計(jì)劃，33顆高軌道和靜止軌道衛(wèi)星，能夠?qū)?dǎo)航的精度確定在5m左右。

1.2 GLONASS系統(tǒng)

該系統(tǒng)早在蘇聯(lián)時(shí)期就開始建設(shè)，經(jīng)過俄羅斯這些年的努力，該系統(tǒng)目前在軌衛(wèi)星已經(jīng)達(dá)到了24顆，在將近20個(gè)國家境內(nèi)建立了地面站。實(shí)施導(dǎo)航精度5～10m，至于差分定位精度，也能夠達(dá)到厘米級。

1.3 Compass系統(tǒng)

該系統(tǒng)是我國建設(shè)的一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，也就是我們所熟知的北斗二代導(dǎo)航系統(tǒng)?，F(xiàn)如今已經(jīng)發(fā)射了15顆在軌衛(wèi)星，計(jì)劃在2012年系統(tǒng)Ⅱ期全部建成，屆時(shí)將會形成30顆軌道衛(wèi)星、5顆同步衛(wèi)星，從而實(shí)現(xiàn)覆蓋全球的衛(wèi)星定位網(wǎng)。實(shí)施導(dǎo)航精度在10m左右，至于其差分精度，則為cm級。該系統(tǒng)不僅具有導(dǎo)航的功能，還能夠向用戶提供短報(bào)文服務(wù)。

2 定位技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 陸上物探測量技術(shù)

陸上石油勘探與海洋石油勘探有所不同，在定位測量技術(shù)也有著一定的差異。當(dāng)前，陸上物探測量主要采用以下幾種技術(shù)：①輔助全站儀測量技術(shù)、②全球定位差分技術(shù)。陸上物探測量可采用的差分定位方法包括以下幾種[2]：①RTK、②星站差分、③RTD等等。針對那些無法進(jìn)行差分定位的區(qū)域，可以采用全站儀測量的方法，以實(shí)現(xiàn)對物探點(diǎn)位的放樣以及測量。

一般而言，在100km的范圍內(nèi)，可以采用GPRS來進(jìn)行差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，也可以采用無線電臺來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)cm級精度的定位。在我國一些東都地區(qū)，還可以采用不同的定位方法，如建立CORS系統(tǒng)，這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)cm級定位精度。此外，一些發(fā)達(dá)國家建立了自己的廣域差分增強(qiáng)系統(tǒng)，如日本的MSAS，美國的WASS等系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)1m左右的定位精度。通過對這些已經(jīng)建立的差分定位的公共資源進(jìn)行有效的利用，一方面可以實(shí)現(xiàn)工作效率的提升，另一方面也能夠減少人員設(shè)備的投入，可以提高定位的準(zhǔn)確性。

在測量技術(shù)取得不斷發(fā)展的同時(shí)，GIS技術(shù)以及遙感技術(shù)等也獲得了較大的發(fā)展，在陸上的公路導(dǎo)航中，各種導(dǎo)航定位技術(shù)得到了快速的發(fā)展。在物探生產(chǎn)中，車輛的測線導(dǎo)航，個(gè)人導(dǎo)航應(yīng)用的需求越來越強(qiáng)烈，而這就需要對工區(qū)圖件的計(jì)算機(jī)應(yīng)用進(jìn)行解決，對導(dǎo)航的相關(guān)軟件開發(fā)進(jìn)行解決。在勘探工區(qū)，可以通過專用的導(dǎo)航軟件，或者是通過加載工區(qū)地圖等方法，來實(shí)現(xiàn)自導(dǎo)航。另外，還可以通過對自身軌跡的實(shí)時(shí)記錄，來對工區(qū)地圖進(jìn)行及時(shí)的更新。除此之外，還可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，來實(shí)現(xiàn)對車輛行駛信息的遠(yuǎn)程調(diào)度以及監(jiān)控[3]。

2.2 GIS技術(shù)的應(yīng)用

石油物探與位置的信息有著密切的聯(lián)系，GIS技術(shù)可以對各種資源環(huán)境信息進(jìn)行有效管理，還能夠?qū)Y源的環(huán)境管理進(jìn)行分析測試，以便進(jìn)行科學(xué)評價(jià)。另外，還可以對多時(shí)期的物探資料進(jìn)行動態(tài)分析比較，這樣就能夠提高工作的效率，有助于物探生產(chǎn)的決策。

通過GIS應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化的地理定位，實(shí)現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)以及其屬性數(shù)據(jù)的共同管理，從而使所提供的信息更加的完整，使所提供的數(shù)據(jù)精度更高?，F(xiàn)如今，GIS技術(shù)正朝著基于互聯(lián)網(wǎng)的位置數(shù)據(jù)管理的方向發(fā)展。在石油勘探領(lǐng)域，GIS技術(shù)可以應(yīng)用于以下幾方面：①勘探成果數(shù)據(jù)庫。作為生產(chǎn)管理的工具，建立勘探成果數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫的瀏覽以及檢索等，并利用GIS技術(shù)來繪制物探生產(chǎn)的相關(guān)報(bào)表。②作為分析統(tǒng)計(jì)的工具。在今后的發(fā)展中，GIS技術(shù)不會局限于空間數(shù)據(jù)庫的查詢，而是會以圖形或者數(shù)據(jù)的重新處理等分析工作為特征，用于對各種目標(biāo)的計(jì)算或者分析中。③成為物探管理的輔助決策工具。通過對GIS技術(shù)的模型功能的利用，對其預(yù)測能力的利用，并與決策支持系統(tǒng)以及專家系統(tǒng)等有機(jī)地結(jié)合起來，進(jìn)而有助于物探生產(chǎn)的管理決策。

在物探生產(chǎn)中，時(shí)常要用到工區(qū)影像，一般使用谷歌地球的影像數(shù)據(jù)，航測影像數(shù)據(jù)等。不同來源的數(shù)據(jù)，通常會呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)，如谷歌地球的影像數(shù)據(jù)特點(diǎn)就是使用較為方便，其高程精度不高，可以顯示三維效果等等。

3 結(jié)束語

綜上，隨著電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，再加上多元化空間定位系統(tǒng)的形成，物探測量定位技術(shù)也取得了較大的發(fā)展。與此同時(shí)，物探生產(chǎn)導(dǎo)航與遠(yuǎn)程質(zhì)量控制、陸上無樁號施工等將會逐漸得到推廣，在今后的物探生產(chǎn)中，物探測量定位技術(shù)也會繼續(xù)發(fā)揮著重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張建會.GPS測量在石油物探中的應(yīng)用探討[J].科技風(fēng)，2018，（34）：162.

[2] 張延同.GPS-RTK技術(shù)在城區(qū)物探測量中的應(yīng)用[D].濟(jì)南：山東科技大學(xué)，2006.

[3] 張肖.基于GPS-GPRS的定位系統(tǒng)在物探測量中的應(yīng)用研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2012.