數字攝影測量技術在油氣田地面建設中的應用

發布日期：2018-05-29 00:00 瀏覽量：10955

　　1、數字攝影測量工作流程
　　數字攝影測量技術的映射過程一般分為內定向、相對定向和絕對定向分三個階段。變形內定向的目的是創建一個圖像像平面坐標正確的照片掃描過程中掃描坐標之間的轉換。內定向通常是基于該照片上的測量標記的框坐標和攝像頭測試值，以恢復與攝像機的位置，圖象象素框架坐標變換的坐標的原點的照片的照片的主要的四個角落在圖像上的點的坐標系統。

　　相對方向是指恢復攝影瞬間的相對空間方位的兩個相鄰圖像相同的名稱，使光線對對相交。確定的兩個照片的相對空間取向需要五個參數，這五個參數被稱為向上的相對方位元素。相對定位的數學關系，一般具有相同名稱的光照條件下，即在照片周圍攝影中心，兩個光攝影基線相同的接地點共面共面的。相對取向是一般認為，左邊的照片，以維持一個恒定的水平，方程的相對取向是一個非線性函數，則需要以進行線性化處理。圖像點的坐標與方向，需要測量至少五雙像素相同的名稱，通過使用最小二乘調整還原兩個圖像之間的瞬間，五個解決方案的方法中的相對位置的參數的相對取向。從三維模型的模型，也就是說，轉換到的坐標系統在地面上，打開模型，照片，元素方位角絕對，絕對定向的對象，以確定在該模型的點的坐標是地面坐標坐標系統到系統。

　　2、全球定位系統（GNSS）技術在數字攝影測量的基本控制
　　空間定位全球定位系統（GNSS）技術作為一個新的現代定位技術，控制線的靜態GPS測量定位技術主要應用在與其他傳統的方法相比，采用GPS靜態測量操作控制，具有全天候，高精度，自動化，低勞動強度大，工作效率的顯著特征，贏得了測繪行業的信任，并建立在各行業的應用已取得了良好的經濟效果。使用靜態GPS技術路線控制測量，理論上可以達到石油管道的測量技術。線路項目有其特殊性，GPS的操作和傳統的操作方法和原則存在較大的差異，因此GPS線路控制測量中的應用，仍然有許多問題需要注意：

　　（1）測量范圍線項目是長而窄，大部分的路線大致為直線形結構的網絡控制測量，所以只有點線在中線附近，在整個網形，主要由小直角三角形基地網的網絡圖形弱，是很難提高的準確性，怠速控制點，因此應適當增加距離中線的垂直距離為30公里，中線附近的點構成的基本框架控制網絡，小角度三角形角的增大，整個控制網絡的橫向開口的一部分，增加的強度的網形，可以極大地提高網絡作為一個整體的控制的準確性。

　　（2）創建一個線GPS控制網，相鄰點必須指示GPS基線測量時，相鄰的網絡接入點不能直接觀察，盡可能使他們成為一個閉環求解。GPS操作誤差不會累積，但計算出的相對精度比施加直接測量GPS兩個點之間的差異會影響整個網絡的準確性由基線向量溶液相鄰點之間的坐標差的相對準確度。

　　（3）正確的GPS高程的方法，GPS控制測量的平面位置精度可以達到，由于GPS測量定位技術，高精度的物理機制的應用，而其高程精度低于平面精度。

　　GPS定位技術中，無論是GPS相對靜態定位還是GPS-RTK實時定位，應用于像控點的聯測都可以獲得良好的精度，而且與傳統的常規方法比較，具有更多的優越性。其主要體現在：（1）用GPS方法聯測像控點可以不受地形條件的限制，特別是像控點之間沒有通視的要求的限制，能夠更好的發揮GPS技術的優勢；（2）可以跨越等級布設控制網.一般情況下在完成首絨控制的基礎上，可以直接進行像控點的施測；（3）用GPS定位技術進行像控點聯測，可以大幅度減低作業人員的勞動強度，提高工作效率。

　　3、數字攝影測量技術在油氣田地面建設中的應用實踐
　　將數字測量技術應用到川東北元壩油氣田地面建設中推廣使用。川東北元壩油氣田是中石化重點工程之一，涉及到井場工程測量及工程勘察項目，可以減少盲目設計施工帶來的嚴重后果，結合實際勘察結論防止重大事故的發生，并查明建筑范圍內各巖土層的地層結構、分布及其各巖土層的物理力學性質，分析、評價地基的穩定性和承載力，從而保證工程質量的順利完工。工程地質勘察的基本任務是規劃和建設工程，為設計、施工提供地質信息，使用的知識和機械地質，以確保穩定的建設的地質，以適應使用的建筑物和地質環境，經濟，合理，正常運行，且易于使用的安全性。而且盡可能避免因工程的興建而惡化地質環境，引起地質災害，達到合理利用和保護環境的目的。在規劃階段，主要是大方案的選擇，包括工程測量和工程勘察并結合各種自然條件（包括工程地質條件）來考慮工程的大致位置。到了可行性研究階段，就要結合建筑物的形式和規模具體選擇建筑場地，這時工程地質的條件成為場地選擇的主要因素了，當然數字攝影測量技術在其中有不可磨滅的作用。

　　該生產線用于第一次測量，攝影測量技術，不僅保證精度，大大提高了設計人員的工作效率和用戶的一致好評。通過總結該項目的實施過程中，主要采用了以下關鍵技術：

　　（1）各種測量技術相結合。技術相結合，工程測量和數字攝影測量。播放不同的測量技術各自的優勢，既滿足需要的氣場迅速發展，同時全面數字化攝影測量系統，建立一個天然氣田的發展，數字化的氣場提供的數據平臺，信息的數字化基礎提高油氣田開發的速度和有效性。

　　（2）在作品中的海洛因網絡系統SOCET-SET加密調整軟件，可以選擇自動空中三角測量點，轉折點，完全自動化的測量航測取4次的觀測值。

　　（3）測量行業內的使用SSK數字攝影測量工作站JX4測繪地形數據采集和數碼相機的自動提取信息，采用數字攝影測量技術，大規模快速的三維地形表面結構系統，在石油和天然氣領域的基礎信息數據。

　　（4）數字表面模型DSM中石油的氣場信息提取和應用技術。DSM包含了豐富的表面信息，其中包含了豐富的有用的信息，在石油和天然氣領域的設計、施工、管理、研究和提取及其相關技術，以滿足各方面的需求，不僅優化管道路線，更主要的是對環境的設計決定，并在人力資源開發，工程建設與自然和諧相處的理念的基礎。

　　（5）三維信息的集成技術所產生的斷裂線和特征點的提取和線的剖視圖，骨折線空中3D信息和特征點提取技術，通過組合電路的設計要求，大規模生產線的橫截面數據，數據提取和模式生成集成技術。

　　（6）DLG MicroStation的CAD系統轉換技術。利用線性損失的DLG轉換技術來解決這兩個系統之間，存在字體不顯示圖標符號障礙和其他問題，并提供CAD圖紙，以滿足設計要求。

　　（7）DEM + DOM和模擬集成設計技術。正射影像以及DEM的三維景觀的自然環境，實現一個虛擬再現的調查地區的地形場景，其中的仿真設計、視覺效果更直觀、地圖閱讀容易，使用戶能夠共同努力，如同身臨其境大大提高工作的知名度，抽象的信息是很容易理解，容易交流，提高工作效率。

　　（8）映射和數字集成技術。項目現場采集、記錄、傳輸、轉換映射在行業內實現了自動處理大量數據的軟件，電腦集成，網絡傳輸，避免了人為干預，從而減少錯誤率的原始數據。

　　（9）管道配置文件數據中提取新技術。線剖面數據管道的施工設計標高平面上確定的基礎上選定的一組管道，道路設計和土方量計算中的圖精細的做工。

　　（10）空中帶狀地形圖的應用技術。管道架空線帶狀地形圖的二次開發和利用，確定路線的建設與優化維護道路建設和天然氣田，并建立管道和其他測量數據。

　　（11）元壩氣田的產能建設進展中的地理空間數據框架技術。通過豐富的地理空間數據構造的聯合應用GPS技術，數字攝影測量技術，CAD技術和集成技術的氣場氣場建設，數字化的氣場奠定了基礎。

　　該項目實現了地理空間數據集的氣場能力建設框架技術：結合GPS技術、數字攝影測量技術、CAD技術和集成技術。GPS技術建立高精度控制網有氣場的測量操作中實現高效率地開展數字化測繪產品和多樣化的產品價值提升，以及數字攝影測量技術，提升氣田的設計水平。

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