數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在油氣田地面建設(shè)中的應(yīng)用探討

數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在油氣田地面建設(shè)中的應(yīng)用探討摘要：玉門油田誕生于祁連山下的石油河畔，老區(qū)及環(huán)慶新區(qū)地貌均以高山地為主，地勢險(xiǎn)峻，通行不便，且油田開發(fā)生產(chǎn)區(qū)域跨越多個自然生態(tài)保護(hù)區(qū)，研究應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在油田的地面工程建設(shè)的整體規(guī)劃，統(tǒng)籌油田開發(fā)與生態(tài)保護(hù)中有著積極作用，大幅提升工作效率的同時減小對環(huán)境的破壞，從而為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。當(dāng)今數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)日趨成熟，被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，此項(xiàng)技術(shù)的諸多優(yōu)越性必將為油田開發(fā)建設(shè)工作帶來更大的進(jìn)展。關(guān)鍵詞：油氣田建設(shè)；數(shù)字?jǐn)z影測量；技術(shù)應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)分析數(shù)字?jǐn)z影測量是基于數(shù)字影像和攝影測量的其本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配模式識別等多學(xué)科的理論與方法，提取所攝對象以數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息的攝影測量學(xué)的分支學(xué)科。美國等國稱之為軟拷貝攝影測量，我國王之卓教授稱為全數(shù)字?jǐn)z影測量。這種定義認(rèn)為，在數(shù)字?jǐn)z影測量過程中，不僅產(chǎn)品是數(shù)字的，而目中間數(shù)據(jù)的記錄以及處理的原始資料均是數(shù)字的。隨著數(shù)字圖像處理、模式識別、人工智能、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)視覺等學(xué)科的不斷發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)性能的快速提高，數(shù)字?jǐn)z影測量被公認(rèn)為攝影測量的第三個階段。數(shù)字?jǐn)z影測量就是以數(shù)字影像為基礎(chǔ)，用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和處理，確定被攝物體的形狀、大小、空間位置及其性質(zhì)的技術(shù)。數(shù)字?jǐn)z影測量與模擬、解析攝影測量的最大區(qū)別在于:它處理的原始信息不僅可以是像片，更主要的是數(shù)字?jǐn)z影或數(shù)字化影像，它最終是以計(jì)算機(jī)視覺代替人眼的主體觀測，因而它所使用的儀器最終將只是通用計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)外部設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)如下：時效性高。產(chǎn)品編輯采用多人聯(lián)機(jī)編輯策略（多人可對同一塊數(shù)字產(chǎn)品進(jìn)行編輯），避免大量的接邊工作，提高生產(chǎn)效率?？煽啃愿?。系統(tǒng)經(jīng)過研究與開發(fā)，采用基于影像特征、影像頻率域與空間域相結(jié)合的適合于任意角度的高精度影像匹配算法，提高影像匹配的精度和效率。自動化程度高。采用多核并行計(jì)算策略，實(shí)現(xiàn)影像連接點(diǎn)的自動匹配、DSM/DEM的自動匹配以及DOM/TDOM的自動糾正和鑲嵌。數(shù)字?jǐn)z影成果易于信息分層、高精度復(fù)合及進(jìn)行動態(tài)分析，生成各種專題圖，如果輔以多時相的圖像信息對于油氣田建設(shè)中的土地利用變遷、大型工程建設(shè)、自然災(zāi)害的監(jiān)測和控制都會起到很好的作用。同時，可以根據(jù)影像獲取不良地質(zhì)條件及地質(zhì)災(zāi)害信息，例如：山體滑坡、泥石流、活動斷裂、巖性分布等。利用航空數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)進(jìn)行測繪地形圖，是一種環(huán)保的先進(jìn)作業(yè)方式，在數(shù)字?jǐn)z影測量中主要采用從非接觸的攝影相片中提取信息，可以使人為的地面作業(yè)大幅度減少，除了一些新增的重要地物調(diào)繪需要實(shí)地作業(yè)外，絕大部分工作在室內(nèi)進(jìn)行，不受地理?xiàng)l件的限制，具有較高的自動化程度和較小的勞動強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)實(shí)用、易于形成規(guī)模生產(chǎn)能力，有廣泛的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。從而在工程規(guī)劃中很好的保護(hù)植被，有利于環(huán)境的保護(hù)。通過使用航空攝影測量，獲取豐富的高附加值數(shù)據(jù)源和多用途的數(shù)字化測繪資料產(chǎn)品，一是可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的數(shù)字化選線和布站，提高油田建設(shè)勘察設(shè)計(jì)水平，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的三維設(shè)計(jì)；二是用數(shù)字高程模型和影像，實(shí)現(xiàn)三維仿真，真實(shí)再現(xiàn)實(shí)地場景；三是通過線性優(yōu)化理論和數(shù)字模型的建立，進(jìn)行油田的合理布站和管網(wǎng)線系統(tǒng)路游優(yōu)化，全面提高油田模式的整體決策管理水平。數(shù)字?jǐn)z影測量的作業(yè)流程通常情況下，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的映射過程分為三個階段，分別是內(nèi)定向、相對定向以及決定定向，這三個階段發(fā)揮的作用具有顯著的不同。變形內(nèi)定向是要實(shí)現(xiàn)正確照片掃描過程中掃描坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換，內(nèi)定向就是基于該照片上的測量標(biāo)記，恢復(fù)與攝影機(jī)的位置，進(jìn)而使得照片的主要的四個角落在圖像上的點(diǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)。在通過掃描以后，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)照片在各坐標(biāo)系的有效的轉(zhuǎn)換，在內(nèi)定向階段，需要根據(jù)照片的框架坐標(biāo)系與攝影的測量值作為參考，在此基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)攝像的位置，使得攝像數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確和合理。相對方向就是指恢復(fù)相對空間方位的兩個相鄰圖像相同的名稱，使得光線彼此相交。在三維模型中，轉(zhuǎn)換得到的坐標(biāo)系統(tǒng)在地面上。在這個階段，就要充分保證光線的對角交合，選擇名稱一致的光照條件，要形成攝影基線和等接地點(diǎn)之間的共面關(guān)系。絕對方向的對象，這樣才能確定在該模型的點(diǎn)的坐標(biāo)是地面坐標(biāo)系統(tǒng)到系統(tǒng)，在拍照的過程中，要等模型開啟之后進(jìn)行，這樣才能保證元素方位角的絕對性，進(jìn)一步確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。數(shù)字?jǐn)z影測量在具體的工作過程中，總是按照這三個階段進(jìn)行合理的安排。三者之間的有效配合使得攝影測量工作能夠取得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而為工程的實(shí)施提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)z影測量中的GPS的基本技術(shù)控制GPS是一種全球定位系統(tǒng)，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中逐漸發(fā)展起來的一種全新的技術(shù)，在油氣田地面建設(shè)的發(fā)展過程中，GPS的應(yīng)用范圍十分廣泛，它與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)越性，其自動化和智能化的特點(diǎn)十分明顯，并且數(shù)據(jù)的收集和處理方面比較準(zhǔn)確，因此受到各個行業(yè)的廣泛推崇。在進(jìn)行數(shù)字?jǐn)z影的測量過程中，GPS的使用也有著一定的使用要求。在進(jìn)行測量的過程中，測量范圍線的線路大多采用直線式的結(jié)構(gòu)，要加強(qiáng)網(wǎng)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，全面提高網(wǎng)絡(luò)控制的精準(zhǔn)度，在進(jìn)行GPS網(wǎng)絡(luò)的控制工作方面，要盡可能地保證臨近網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，進(jìn)而構(gòu)建閉環(huán)結(jié)構(gòu)，在具體的實(shí)際運(yùn)用中，相關(guān)工作人員要高度重視臨近坐標(biāo)差之間的相對精準(zhǔn)程度，這樣才能保證后續(xù)工作的順利開展，實(shí)現(xiàn)油氣田地面建設(shè)的建設(shè)質(zhì)量。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在油氣田建設(shè)中的應(yīng)用在油氣田地面建設(shè)的具體施工過程中，可以借助SPCET-SET對軟件的使用進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)解工作，從而保證自主控制三角測量點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在這樣的背景下，可以最大限度地確保相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。同時，采取SSK數(shù)字測量工作站對數(shù)據(jù)的采集和使用進(jìn)行相對靈活的運(yùn)用，從而使得采集到的數(shù)據(jù)可以更有效地應(yīng)用到工程施工過程中，大大提高工程施工的效率，獲得更為明顯的應(yīng)用效果。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在油氣田中的實(shí)際應(yīng)用，使得仿真設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)程度得到大大的提高，給人員帶來極大的視覺效果，獲得良好的視覺享受，為日后工作的順利開展奠定一定的基礎(chǔ)，促進(jìn)整體工作的順利運(yùn)行?？傊?，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在地面建設(shè)中進(jìn)行應(yīng)用之后，可以有效減少盲目施工給工程帶來不必要的麻煩，可以準(zhǔn)確分析施工地面以及各巖土層的底層結(jié)構(gòu)、分布狀況以及物理力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而在分析研究的基礎(chǔ)上確定最佳施工方案，對地面承載力進(jìn)行良好的認(rèn)識，從而保證施工工程質(zhì)量的順利完工?？梢员M可能地避免由于工程的興建給環(huán)境帶來的惡化問題，可以達(dá)到自然環(huán)境保護(hù)的目的。在可行性研究階段，可以結(jié)合工程施工的具體特點(diǎn)選擇施工場地，在這個過程中，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)就起著舉足輕重的作用，保證精準(zhǔn)度的基礎(chǔ)上通過使用各種不同的先進(jìn)技術(shù)提高了設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平和施工人員的工作效率。結(jié)束語綜上所述，在油氣田地面建設(shè)中使用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)，一方面可以促進(jìn)效率的提高，另一方面還可以充分保障工作質(zhì)量的提升，能夠有力地構(gòu)件地理空間的數(shù)據(jù)架構(gòu)，與GPS技術(shù)、集成技術(shù)以及CAD技術(shù)等有效地結(jié)合起來，通過多樣化的信息技術(shù)方式的運(yùn)用，可以進(jìn)一步推動油氣田地面建設(shè)作業(yè)的高效率和高質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)油氣田的施工效果，并且極大滿足油田的各項(xiàng)設(shè)計(jì)，促進(jìn)油氣田建設(shè)的高效發(fā)展，從而推動我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，向著可持續(xù)發(fā)展的方向邁進(jìn)。參考文獻(xiàn)趙家寧.基于PHOT