郝靜瑜

(安徽理工大學(xué) 空間信息與測(cè)繪工程學(xué)院，安徽 淮南 232007)

傳統(tǒng)地質(zhì)勘查工作中，地質(zhì)工作者在野外一般使用GPS獲取當(dāng)前位置后再投影坐標(biāo)至各類地質(zhì)圖件中來了解所處地點(diǎn)地、物、化、遙信息，投點(diǎn)速度較慢且各類圖件不能較好疊合，使用傳統(tǒng)GPS導(dǎo)航還存在路線不清、選路困難等問題[1-2]。近年來，在野外勘查中，筆者將奧維地圖應(yīng)用于實(shí)時(shí)定位(定位精度在較好的GPS衛(wèi)星接收條件下可達(dá)到米級(jí)，在道路導(dǎo)航、野外信息獲取、遙感解釋與各種格式數(shù)據(jù)交互處理等方面，工作效率與野外安全性顯著提高。本文以武鄉(xiāng)南區(qū)塊野外勘查作業(yè)為例，對(duì)其功能和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了闡述[3-4]。

1 工程概況

武鄉(xiāng)南區(qū)塊隸屬于山西省長(zhǎng)治市武鄉(xiāng)縣、沁縣及襄垣縣境內(nèi)。地理坐標(biāo)范圍為北緯36°40′00″～36°51′00.04″，東經(jīng)112°51′00″～113°00′00″，東西寬13.6 km，南北長(zhǎng)20.6 km，面積為203.15 km2。本區(qū)塊地處太行山西麓，屬于剝蝕侵蝕中山區(qū)，地形相對(duì)復(fù)雜，溝谷縱橫，切割較為強(qiáng)烈，海拔高程616～1 252 m，最大相對(duì)高差636 m，最高點(diǎn)位于區(qū)塊的西南角，最低點(diǎn)位于區(qū)塊中部濁漳河河谷。區(qū)內(nèi)基巖出露較少，大多被黃土層覆蓋，地勢(shì)沿濁漳河向東北和西南逐漸增高，一般高差為50～100 m，屬中高山區(qū)，為黃土、基巖剝蝕型山岳地貌。

2 開發(fā)井施工前的規(guī)劃設(shè)計(jì)

在煤層氣開發(fā)井施工前，設(shè)計(jì)人員一般要收集附近鉆孔信息，根據(jù)目的層埋深、煤厚、地形等因素綜合分析，確定井位。在地質(zhì)設(shè)計(jì)工作中，通過奧維地圖的有效應(yīng)用，能夠較好地實(shí)現(xiàn)這一過程，有效做好開發(fā)井施工前的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

2.1 區(qū)塊范圍確定

傳統(tǒng)煤層氣開發(fā)前的地勘工作需要耗費(fèi)大量人力物力，對(duì)整個(gè)區(qū)塊的地形地貌進(jìn)行踏勘熟悉。而應(yīng)用奧維地圖，只要能圈出區(qū)塊范圍，就可以通過電腦瀏覽開發(fā)區(qū)域內(nèi)地形地貌。具體操作如下：

首先，設(shè)置奧維地圖系統(tǒng)坐標(biāo)系。由于區(qū)塊拐點(diǎn)坐標(biāo)為西安80坐標(biāo)系，在系統(tǒng)—系統(tǒng)設(shè)置—系統(tǒng)坐標(biāo)系中選擇橫軸墨卡托投影坐標(biāo)，設(shè)置坐標(biāo)類型“經(jīng)緯度-西安80”，并根據(jù)實(shí)際情況輸入中央經(jīng)線及相關(guān)參數(shù)，見圖1。

圖1 系統(tǒng)坐標(biāo)系設(shè)置

其次，將區(qū)塊拐點(diǎn)坐標(biāo)存為文本格式，在系統(tǒng)—導(dǎo)入數(shù)據(jù)中選擇對(duì)應(yīng)的TXT文件。勾選文本輸入條目(圖2)，點(diǎn)擊確定，生成拐點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)簽。最后，在系統(tǒng)—數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換—標(biāo)簽生成軌跡中，選擇拐點(diǎn)標(biāo)簽，生成軌跡。在軌跡設(shè)置對(duì)話框中可以設(shè)置線條顏色、名稱等，最后勾選閉合選項(xiàng)，點(diǎn)擊添加到收藏夾(圖3)。武鄉(xiāng)南區(qū)塊邊界生成(圖4)。

除此之外，區(qū)塊邊界也可以利用CAD圖形導(dǎo)入奧維地圖來實(shí)現(xiàn)。

圖2 導(dǎo)入對(duì)象設(shè)置

圖3 生成軌跡設(shè)置

圖4 武鄉(xiāng)南區(qū)塊邊界

2.2 井位(井網(wǎng))布置

通過對(duì)奧維地圖技術(shù)的有效應(yīng)用，同樣可以解決傳統(tǒng)井位布置工作中存在的各種阻礙與困難。一方面，基于谷歌混合圖技術(shù)，可以更加清晰地展現(xiàn)出煤層氣資源勘探區(qū)內(nèi)的地形地貌條件，幫助設(shè)計(jì)人員充分了解開發(fā)區(qū)內(nèi)的村莊、農(nóng)田、植被覆蓋情況，選擇便于施工區(qū)域[2]；另一方面，利用開發(fā)區(qū)已有地質(zhì)信息，通過奧維軟件支持的多種數(shù)據(jù)格式導(dǎo)入，把其它有用信息疊加于奧維基礎(chǔ)底圖上，幫助設(shè)計(jì)人員優(yōu)選高產(chǎn)井井位。如將CAD中繪制的武鄉(xiāng)南區(qū)塊煤層底板等值線圖保存為dxf格式，通過奧維地圖的系統(tǒng)—導(dǎo)入對(duì)象功能導(dǎo)入。綜合分析添加的儲(chǔ)層、斷層、陷落柱等信息，在地面進(jìn)行煤層氣有利區(qū)域優(yōu)選及布置井位(圖5)。

井網(wǎng)的布置需要根據(jù)區(qū)域裂隙走向，在奧維地圖上添加合適的網(wǎng)格(如勘探格網(wǎng)2 000 m×1 000 m)，在規(guī)避村莊、樹木等障礙物及斷層、陷落柱情況下，在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)布置井位，形成井網(wǎng)。同時(shí)，根據(jù)實(shí)際需求可以適當(dāng)調(diào)整井網(wǎng)形態(tài)。在井位的選擇以及井網(wǎng)的優(yōu)化工作完成之后，需要在奧維地圖當(dāng)中有效選擇井位的真實(shí)位置，生成標(biāo)簽添加至收藏夾中。將收藏夾當(dāng)中的內(nèi)容直接上傳到云端系統(tǒng)中，其他工作人員可以通過手機(jī)端或電腦端奧維軟件下載，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

圖5 井位布置

3 開發(fā)井施工前的實(shí)地勘查

在完成室內(nèi)井位布置后，設(shè)計(jì)人員還需要進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證。野外作業(yè)中，奧維地圖是幫助設(shè)計(jì)人員導(dǎo)航、定位、記錄不可或缺的實(shí)用工具。

1) 導(dǎo)航功能：傳統(tǒng)GPS導(dǎo)航只能顯示當(dāng)前坐標(biāo)，無法提供地物影像，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，不能精確判別所在位置、行使路線及各井位間的距離。而利用奧維軟件，可以方便地在手機(jī)端獲取位置坐標(biāo)、高程、周邊路況及規(guī)劃路線等，導(dǎo)航語音能提醒剩余里程和所需時(shí)間，提高設(shè)計(jì)人員踏勘效率。同時(shí)，在室內(nèi)規(guī)劃井位坐標(biāo)可能與實(shí)際存在偏差，在到達(dá)實(shí)地點(diǎn)位后，可利用奧維軟件重新定位，獲得精確坐標(biāo)。

2) 記錄航跡：在手機(jī)端奧維軟件中打開軌跡記錄功能，勘查路線的軌跡將被自動(dòng)記錄，形成臨時(shí)文件。在每天外業(yè)結(jié)束時(shí)，通過匯總各組行徑軌跡，查看已完成和未完成勘查區(qū)域，全面把握勘查工作進(jìn)度。除此之外，外業(yè)人員在偏僻山區(qū)、人煙少、信號(hào)弱的地方，迷路或者無法繼續(xù)導(dǎo)航的情況下，可以利用記錄軌跡離線導(dǎo)航，返回安全位置。

3) 定點(diǎn)記錄：到達(dá)目的井位后，有時(shí)候需要一些文字和照片記錄，通過定點(diǎn)生成臨時(shí)標(biāo)簽可以設(shè)置標(biāo)簽名稱、存放文件位置以及備注其他附加信息。通過生成的照片標(biāo)簽，拍攝實(shí)地照片保存為標(biāo)簽附件，默認(rèn)存儲(chǔ)在“我的照片與聲音”文件夾下，在標(biāo)簽備注中可以添加對(duì)場(chǎng)景的描述[3]。

4 結(jié) 語

在煤層氣區(qū)塊資源開發(fā)過程中，奧維地圖軟件的應(yīng)用使設(shè)計(jì)人員便捷高效地完成內(nèi)外業(yè)任務(wù)，有效替代了傳統(tǒng)野外勘查方式。針對(duì)奧維地圖在山西省武鄉(xiāng)南區(qū)塊煤層氣資源開發(fā)中的具體應(yīng)用做了詳細(xì)闡述，充分體現(xiàn)了奧維地圖在煤層氣井位布置工作中的突出優(yōu)勢(shì)。