石油物探測繪設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展

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(diǎn)。

隨著科技水平的不斷提高，石油物探技術(shù)形成了以多學(xué)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(jìn)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(xué)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(xué)理論為指導(dǎo)，石油勘探技術(shù)正在走向集成化、精細(xì)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(xué)的相關(guān)學(xué)科與自然科學(xué)及社會科學(xué)有機(jī)的組合，形成了地球空間信息學(xué)（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(hù)，資源評價，基礎(chǔ)建設(shè)，石油管道勘測和規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面取得了成功的實(shí)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?jǐn)z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(jìn)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(jī)地進(jìn)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(fù)合形成各種專題圖產(chǎn)品；還可計(jì)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(jìn)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(shí)等優(yōu)點(diǎn)，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(jì)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(jì)算機(jī)自動完成，利用現(xiàn)代化儀器進(jìn)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(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報(bào)》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(jì)的時間和預(yù)算費(fèi)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(jī)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(dá)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(jìn)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(diǎn)是采用了CCD數(shù)字圖象技術(shù)。一機(jī)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(xué)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(dá)到毫米級，RTK實(shí)時載波相位測量使得測量精度達(dá)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(diǎn)、炮點(diǎn)的坐標(biāo)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(diǎn)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(jī)均可改裝和組成這種差分系統(tǒng)。安裝在基準(zhǔn)站上的GPS接收機(jī)觀測4顆衛(wèi)星后便可進(jìn)行三維定位，解算出基準(zhǔn)站的坐標(biāo)。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(biāo)與基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)是不一樣的，存在誤差。基準(zhǔn)站利用數(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(biāo)進(jìn)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(jī)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(zhǔn)站上的接收機(jī)要求得它至可見衛(wèi)星的距離，并將此計(jì)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(jī)利用GPS衛(wèi)星載波相位進(jìn)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(yùn)而生。

GPS接收機(jī)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(yù)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(jī)信號處理過程的抗混雜能力，對于GPS來說，可顯著提高單點(diǎn)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(jī)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）