趙倩維(中油遼河工程有限公司， 遼寧 盤錦 124010)

衛(wèi)星遙感技術(shù)在油氣管道規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

趙倩維(中油遼河工程有限公司， 遼寧 盤錦 124010)

近年來，隨著人們對石油和天然氣這兩種珍貴能源的需求量的不斷增多，我國能源事業(yè)的發(fā)展也進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，與此同時(shí)，一些相關(guān)行業(yè)例如油氣管道行業(yè)等也正面臨著巨大的發(fā)展空間。目前我國在油氣管道規(guī)劃設(shè)計(jì)中，對衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用十分普遍。本文主要介紹了衛(wèi)星遙感技術(shù)在油氣管道規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，希望對我國油氣管道行業(yè)的發(fā)展有一定助益。

衛(wèi)星遙感技術(shù)；油氣管道；管道規(guī)劃設(shè)計(jì)；應(yīng)用

自二十世紀(jì)六十年代起，人類就已經(jīng)發(fā)明了遙感技術(shù)，但以往的遙感技術(shù)主要是依靠航空攝影，是利用航空攝影技術(shù)的航空遙感，而自從衛(wèi)星發(fā)射成功后，又出現(xiàn)了更為先進(jìn)的衛(wèi)星遙感技術(shù)。如今衛(wèi)星遙感技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展至今，不但成為了航天遙感的重要分支，更在多種領(lǐng)域中發(fā)揮出了重要的作用。例如在油氣行業(yè)中，通過衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行油氣管道規(guī)劃設(shè)計(jì)，是提升油氣管道建設(shè)質(zhì)量的重要方式。以下筆者就結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)文獻(xiàn)資料來淺述衛(wèi)星遙感技術(shù)在油氣管道規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

1 衛(wèi)星遙感技術(shù)簡介

衛(wèi)星遙感技術(shù)不是一門單一的技術(shù)，它綜合了空間技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)、地學(xué)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等，是一門綜合性的科學(xué)技術(shù)，并且還是3S技術(shù)的主要組成成分?！斑b感”的字面意思指的是“遙遠(yuǎn)的感知”，如果從廣義上來理解遙感技術(shù)，就是指的各種遠(yuǎn)距離、非接觸的探測及信息獲取技術(shù)；而如果從狹義上來進(jìn)行理解，則是指利用紅外、可見光、微波等高科技探測儀器，從高空乃至外層空間上來進(jìn)行攝影、掃描、信息感應(yīng)及傳輸處理，以識(shí)別地面物質(zhì)性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的技術(shù)。而衛(wèi)星遙感技術(shù)是遙感技術(shù)的一種，或者說一個(gè)重要分支，它是以人造衛(wèi)星為平臺(tái)的遙感技術(shù)。

2 衛(wèi)星遙感技術(shù)在油氣管道規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

(1)可行性研究階段的應(yīng)用 在油氣管道建設(shè)的可行性研究階段，對衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用十分重要。一般在油氣管道建設(shè)的可行性研究階段，主要需要做的工作有：確定油氣管道的起始點(diǎn)、設(shè)計(jì)油氣管道的線路走向以及選擇油氣管道的大型穿跨越、廠站、閥室等的地址。而對于這些工作來說，都需要應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)來獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也即是說衛(wèi)星遙感技術(shù)是其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。具體來說，衛(wèi)星遙感技術(shù)在該階段的應(yīng)用流程為：首先購買數(shù)據(jù)，其次校正影象幾何，然后制作專題圖及三維動(dòng)畫。

(2)購買數(shù)據(jù) 根據(jù)設(shè)計(jì)好的油氣管道起始點(diǎn)來確定好其大致走向，然后據(jù)此提出初步購置方案，內(nèi)容主要包括衛(wèi)星遙感圖的數(shù)據(jù)類別、分辨率及獲取時(shí)間等。通常情況下，衛(wèi)星遙感圖有兩類，一類是存檔數(shù)據(jù)，即歷史性的數(shù)據(jù)，其經(jīng)輸入和分析后貯存記錄在計(jì)算機(jī)中；另一類是編程數(shù)據(jù)，即在指定時(shí)間段內(nèi)預(yù)約性地接收的即時(shí)數(shù)據(jù)，其經(jīng)整理分析后提交給用戶。所以在確定完生產(chǎn)周期及購置計(jì)劃后，需提交購置清單給數(shù)據(jù)公司，以確保及時(shí)獲取需求數(shù)據(jù)。

(3)校正影象幾何 原始的衛(wèi)星遙感圖所自帶的坐標(biāo)信息并不是十分的準(zhǔn)確，所以一般需要使用WGS-84坐標(biāo)系。WGS-84坐標(biāo)系是國際通用的地心坐標(biāo)系，其作用是進(jìn)行概略定位。而若想在這種指定的坐標(biāo)系統(tǒng)下進(jìn)行平面設(shè)計(jì)，就必須先校正原始數(shù)據(jù)。幾何校正方法較多，目前常采用的是1： 50000地形圖配合校正方式，即先通過同名點(diǎn)建立校正關(guān)系，再利用擬合算法糾正遙感圖，以使影象坐標(biāo)系統(tǒng)與油氣管道的設(shè)計(jì)要求一致。

(4)制作專題圖 衛(wèi)星遙感圖的分類專題為油氣管道的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了重要的科學(xué)依據(jù)，像是管道沿線的植被水系分析、礦物分析、地質(zhì)災(zāi)害分析等，均是專題圖的主要內(nèi)容。

(5)制作三維動(dòng)畫 油氣管道的三維仿真演示系統(tǒng)集合了管道的地質(zhì)、入口、交通及環(huán)境等信息，它以動(dòng)畫形式展現(xiàn)出了管道的設(shè)計(jì)信息。而三維動(dòng)畫的主要制作內(nèi)容包括糾正、配準(zhǔn)衛(wèi)星遙感圖和采集相應(yīng)范圍內(nèi)的數(shù)字高程模型。

3 初步設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在油氣管道的初步設(shè)計(jì)階段，需要對前面可行性研究階段所給出的規(guī)劃方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。包括油氣管道線路方案的確定、廠站位置的選擇及復(fù)雜地段的深入設(shè)計(jì)等，都必須要做好。而在這一階段，同樣需要運(yùn)用到衛(wèi)星遙感技術(shù)，并且其對衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的要求更高。具體來說，該階段一般需要采用2.5m及以上分辨率的數(shù)據(jù)，這樣才能夠達(dá)到1：10000地形圖的精度要求。故此階段可參照1：10000地形圖，并結(jié)合野外實(shí)地控測成果來校正。另外還需疊加特征地貌的高程值及現(xiàn)場地勘數(shù)據(jù)。最后再對油氣管道的線路進(jìn)行具體優(yōu)化。

4 施工圖設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在施工圖設(shè)計(jì)的階段，需要利用到高分辨率的遙感立體圖象，所以非常依賴于衛(wèi)星遙感技術(shù)。衛(wèi)星遙感立體圖象是目前空間分辨率最高的衛(wèi)星遙感圖，其單片分辨率可以達(dá)到0.5m。油氣管道施工圖的設(shè)計(jì)可應(yīng)用World-View衛(wèi)星數(shù)據(jù)，生產(chǎn)1：2000的數(shù)字線劃圖及數(shù)字正攝影像圖。

5 結(jié)語

綜上所述，衛(wèi)星遙感圖像的直觀、精準(zhǔn)、快速、綜合及信息豐富等優(yōu)點(diǎn)十分有利于油氣管道的規(guī)劃設(shè)計(jì)。充分發(fā)揮出衛(wèi)星遙感技術(shù)的優(yōu)勢，是促進(jìn)油氣管道建設(shè)質(zhì)量提升的關(guān)鍵因素。

[1]劉麗，萬仕平.衛(wèi)星遙感技術(shù)在油氣長輸管道勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].天然氣與石油，2010，01:29-32+11.

[2]劉俊峰，龍世華.GIS技術(shù)在油氣管道線路工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2006，04:41-42+54+11+62.

[3]王澤懷.衛(wèi)星遙感和航空攝影技術(shù)在長輸管道勘察設(shè)計(jì)中應(yīng)用的探討[J].石油庫與加油站，2009，06:30-32+10.

趙倩維(1992- )，女, 遼寧盤錦人,助理工程師,本科,主要從事管道設(shè)計(jì)工作。