楊逸若(中油遼河工程有限公司,遼寧 盤錦 124010)
無人機航測技術在油田地面產(chǎn)能建設中的應用
楊逸若(中油遼河工程有限公司,遼寧盤錦124010)
隨著測繪技術的不斷發(fā)展,在油田地面產(chǎn)能建設中,對于大范圍的地區(qū)地形的測量,正在逐步改用最新的無人機技術進行航測。本文主要探討了采用無人機航測技術的特點和優(yōu)勢。
無人機;空三加密;像控點;調繪
無人機航空攝影測量技術是在傳統(tǒng)航空攝影測量技術上發(fā)展起來的,目前該項技術已趨于成熟,其具有運行成本低、外業(yè)速度快、執(zhí)行任務靈活性高、地形地貌對于生產(chǎn)作業(yè)影像因素小等優(yōu)點。且該技術生產(chǎn)出來的產(chǎn)品在質量和精度上(除高程外)已能夠滿足日常測量生產(chǎn)工作的需要。
“杜66塊火驅工程”位于遼河油田曙光采油廠區(qū)域內,測區(qū)面積為23km2。該區(qū)域以葦塘地形為主,間插少許稻田地。測區(qū)內溝渠縱橫,油田井場、道路、管線錯綜復雜,蘆葦已有一人多高,且葦塘及稻田內均已放水,常規(guī)測量在目前來說已無法進行。但是該生產(chǎn)任務急,若等到冬季再進行測量作業(yè),時間上來不及。經(jīng)過研討,我們決定引入無人機航測技術,通過該技術來完成本次測量生產(chǎn)任務,并在生產(chǎn)實際中掌握該項技術的應用,為今后更好地應用無人機航測技術進行生產(chǎn)作業(yè)打好基礎。
1.1首級控制測量
在測區(qū)共布設11個首級控制點,其中國家控制點4個,高等級水準點一個。平面測量采用GPS靜態(tài)測量,使用11臺接收機同時上站,由于國家控制點均為鋼標,為保證解算精度,特延長同步觀測時段至2小時。高程測量采用四等水準測量,水準路線長為47.8km,水準閉合差為0.0122m。
1.2航攝參數(shù)
成圖比例尺為1:1000;航高580m;航向重疊度65%;旁向重疊度35%;整個測區(qū)采用雙架次飛行。
1.3像控點布刺
本測區(qū)野外像控點采用平高區(qū)域網(wǎng)方法來布設。航帶內每4條基線布設一對,每條航帶均布點。整個測區(qū)共布點355個,外業(yè)刺點時間為7個工作日。
1.4內業(yè)空三加密
為了保證整個測區(qū)的精度,將兩架次的航片合并加密。加密采用武漢遠景公司的MatMatrix2.0版軟件進行立體觀測,利用德國PATB軟件進行解算。
1.5全數(shù)字攝影測圖
由于是初次開展航測測圖,測圖人員存在培訓時間短,經(jīng)驗不足,立體測圖下高程無法切準等缺點,決定采用內業(yè)取平面,全野外補測高程的方法進行本次作業(yè)。
1.6外業(yè)調繪
調繪及補測工作均在航測原圖上進行,外業(yè)人員按規(guī)范、圖式、設計方案的要求,對內業(yè)測繪的地形要素進行野外檢查、調繪及補測。為了滿足本次工程中設計人員需要,特對調繪的重點內容做了統(tǒng)一規(guī)定,如下:
①路名、屬性、及路中高程;
②井站名稱、平臺名稱(盡量注明)、井號、場地高程;
③井場單堤(泥漿池)連接是否正確;
④是否有遺漏的井口;
⑤電力線走向;
⑥葦塘、稻田地高程;
⑦溝底高程;
⑧內業(yè)編圖。
綜上所述,由于無人機航測技術是我們首次應用,工期緊,培訓時間較短,在作業(yè)過程中遇到了一些問題,有些已經(jīng)解決,有些還有待我們完善。
(1)空三加密是整個作業(yè)過程的關鍵環(huán)節(jié),他直接關系到測量產(chǎn)品的精度,由于是第一次進行空三加密解算,經(jīng)驗不足,個別航線間的旁向重疊度過大等原因引起的高程加密精度超限問題,總是無法解決,后在遠景公司技術人員的幫助下得到解決。同時,為了保證高程精度能滿足需要,我們采用了內業(yè)取平面,全野外補測高程的作業(yè)方法。
(2)我們使用的內業(yè)航測軟件是由航天遠景公司開發(fā)的MapMatrix。該軟件中具有符號化的線型是以符號塊形式存在,與CASS中線型不匹配,轉出CAD格式后,在CASS中無法編輯,必須炸斷,炸斷后又變成了碎線,而無法保證線型。解決辦法是在轉出CAD時,線型不帶符號化,只轉出單線,然后在CASS中刷新成對應的線型;
(3)軟件中缺少一些常用的線型,如帶連線的通訊線、復合式斜坡的表示等等,該問題有待和軟件公司技術人員進一步解決完善。
雖然在本次項目的作業(yè)過程中,我們遇到了一些困難,但是也從中掌握了無人機航測技術的整個作業(yè)流程及作業(yè)方法。通過比較,我們認為無人機航測技術與常規(guī)測量比較還是具有一定的優(yōu)越性。
就本次項目來說,在該時段、該地域常規(guī)測量根本無法進行,而航測方法則不受外界因素的影響(或影響較小),能夠正常開展作業(yè);再有從作業(yè)效率上來說,該測區(qū)從首級控制測量到內業(yè)數(shù)據(jù)采集到最后的編制成圖,整個過程7人歷時40天就全部完成,而采用常規(guī)測量的作業(yè)方法即使在可作業(yè)時段內也是無論如何也無法達到的。
當然,無人機航測技術的成圖精度,尤其是高程精度,無法與常規(guī)測量的相比,特別是在1:500等大比例尺測圖方面。但就一般的工程而言,已經(jīng)完全能夠滿足工程設計的需要了。
因此,我們認為將無人機航測技術引入到石油工程測量中,配合常規(guī)測量作業(yè)方法,摸索出一套合理可行的綜合作業(yè)模式,會在大面積油氣田工程建設以及大型長輸管道建設等測量生產(chǎn)任務中起到事半功倍的效果,能夠更好的為石油工業(yè)的建設與發(fā)展做好基礎工作。
楊逸若(1986-),男,工程師,現(xiàn)從事油氣田工程測量工作。