浅析GPS技术在石油勘测中的应用
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导航工程在地质勘探中的作用地质勘探是石油、矿产资源勘探的重要环节,其准确性和高效性对资源开发至关重要。
导航工程作为现代技术手段之一,在地质勘探中发挥着重要的作用。
本文将从导航工程的定义、技术原理以及应用案例等方面论述导航工程在地质勘探中的作用。
一、导航工程的定义及技术原理导航工程指的是利用卫星导航系统与相关设备,在地理空间上进行精确定位、导航和时间同步的工程技术。
其通过接收卫星信号并进行解算,确定接收点的空间三维位置以及时间信息。
当前广泛应用的导航系统包括全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯系统(GLONASS)、欧洲的伽利略系统(Galileo)等。
这些系统依靠卫星发射的信号进行定位和导航,能够提供高精度的地理位置和导航信息。
二、导航工程在地质勘探中的应用1. 地震勘探地震勘探是地质勘探中常用的一种方法。
导航工程可以为地震勘探提供精确、高效的定位和导航服务。
通过在地震勘探仪器上加装GPS等导航设备,可以对勘探设备进行定位和导航,提高勘探的准确度和效率。
例如,在地震仪器上加装GPS后,勘探人员可以准确地记录地震仪器在地球表面的实时位置,以便进行后续地震数据处理和分析。
2. 海洋勘探海洋勘探是为了探测海洋中的资源、获取地质信息而进行的勘探活动。
导航工程在海洋勘探中的应用尤为重要。
借助卫星导航系统,勘探船只可以实时定位和导航,确保航线的准确性和安全性。
此外,导航工程还可以为海洋勘探提供实时的海图信息和天气预报,为勘探工作提供重要的参考。
3. 矿产资源勘探矿产资源勘探需要进行大规模的地质勘查和探测,以确定潜在矿产资源的类型、规模和分布情况。
导航工程可以为矿产资源勘探提供高精度的地理定位和导航服务。
通过在勘探车辆、勘探设备等上加装导航设备,勘探人员可以准确记录勘探点的位置,方便后续的勘探工作。
同时,导航工程还可以为矿产资源的开发提供可靠的导航和定位支持,提高开发效率和安全性。
4. 岩土工程勘察岩土工程勘察是为了评估土地和地下水资源利用潜力、研究地下水水文地质特征和工程地质条件等而进行的勘察活动。
GPS-RTK技术在石油勘探中的应用作者:魏东来源:《硅谷》2010年第10期摘要: 所谓RTK实时动态定位系统就是GPS定位技术的进一步发展,其拥有很多传统GPS 所不具备的条件,并且在测绘领域中已得到了广泛使用。
另测绘技术发生了一场革命性的技术变化,且产生了巨大的经济效益。
通过对RTK实时动态定位系统在石油物探测量中的应用加以概述和探讨。
关键词: GPS;RTK;石油勘探中图分类号:TP7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0520158-010 引言随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代卫星导航定位系统,它除了在导航领域有着十分广泛的应用以外,GPS对于经典的测量领域也是一次重大的技术突破,而GPS作为一种导航和定位系统,以它的高精度、全天候、高效率、多功能、易操作、运用广等特点着称。
而现在的相位测量RTK技术是GPS定位技术的又一重大突破,使GPS的应用又推进了一步向更深、更新、更广的方面发展。
并且在石油勘探领域、工程测量、地籍测量和大比例尺测图等领域中也得到广泛应用,对以上行业的技术推动了很大的进步,掀起了一场巨大的效益革命。
RTK 是通过载波相位观测值的基础上进行实时动态定位的一门新技术,精确度可达到厘米。
PTK技术要求有一个参考站并且放在坐标与高程已知的点位上,它包括GPS接收机及数据链发射台,运用参考站接收卫星信号并把信号通过电台传输给它周围的用户,也就是所谓的移动站。
一个参考站可服务于多个移动站,由GPS接收机、数据链接收电台、手持计算机等组成。
电台通过接收由参考站发出的信号,将该信息与移动站接收到的卫星信息进行相位差分计算,便可获得移动站的准确坐标并显示在手持计算机的屏幕上。
随着PTK技术的成熟在近几年不断有新产品问世,利用PTK技术进行测量其优点有:1)GPS测量所共有的特点,如全球适用,不受气候、时间影响,不需通视。
2)可实时获得具有厘米级精度的点位坐标。
GPS技术在地质测绘中的应用GPS(全球定位系统)技术在地质测绘中有广泛的应用,其精确的定位能力为地质测绘工作提供了有效的支持。
以下将从地质测量、地质工程、地质灾害监测和地质资源勘探等方面介绍GPS技术在地质测绘中的应用。
在地质测量方面,GPS技术能够提供准确的位置信息,帮助实现地球表面点的精确定位,提高地质测量的精度和效率。
传统的地质测量方法往往需要借助地基设施和地标物,而GPS技术能够直接通过卫星信号进行位置测量,无需依赖于地面设施。
利用GPS技术,地质测量人员能够实现在无人区、山区或沼泽地等地形复杂的地区进行测量,提高了地质测量的可及性和准确性。
在地质工程方面,GPS技术可用于地基沉降监测、隧道监测、岩溶地质监测等。
通过GPS技术,可以实时监测地基的沉降情况,及时发现地质灾害隐患,保障工程的安全性。
在隧道工程中,GPS能够实时监测隧道开挖的变形情况,为工程施工提供指导。
在岩溶地质监测中,GPS技术通过对地表沉降进行测量,可以掌握岩溶地区的变形情况,预防地下水突发涌出等灾害。
地质灾害监测是GPS技术的另一个重要应用领域。
地震、滑坡、地面沉降等地质灾害给社会造成了巨大的经济和人力资源损失,因此及时有效地监测地质灾害的发生和演化是非常重要的。
GPS技术能够通过对地壳运动的监测,提供地震预警和地震活动的研究数据。
GPS还可以用于滑坡监测,通过对地表运动的监测,预测和预防滑坡灾害。
通过GPS的分布式监测系统,地质灾害的监测范围和精度也得到了大幅提升。
在地质资源勘探方面,GPS技术可用于矿山勘探、油气田勘探等重要领域。
采用GPS技术进行地质资源勘探能够提高勘探的定位精度,精确掌握资源储量和分布信息。
在矿山勘探中,GPS技术可用于在矿区范围内进行地质剖面测绘和石油勘探,提高了地质资源勘探的效率和准确性。
浅析GPS技术在石油勘测中的应用【摘要】gps技术应用于石油勘测中,是在当今石油需求量和探测量急剧上升的情况下迫切产生的。
相对于传统勘测技术来比较,gps的广泛应用,是当今定位技术的进步和发展的必然趋势。
本文首先阐述了gps技术的基本定位模式来明确gps定位技术的优势,而后简单介绍了目前gps综合网络建设的原则,最后从发展的角度就可移动gps网络服务系统建立在石油地震勘探测量中的应用做了简要论述。
【关键词】gps技术石油勘测应用随着我国经济的高速发展,对于能源的需求也不断增加。
而在众多能源中,我国对石油的依赖度更是高达75%。
石油已经发展成为当之无愧的“工业血液”,为我国以及世界的经济发展提供了源源不断的资源支持。
石油作为重要的能源,其勘探与开发对于我国的经济发展有着深远的影响。
目前,随着gps定位技术的不断发展完善,为石油勘探工作提供了良好的技术支持。
1 gps测量技术最基本的定位模式1.1 静态定位静态定位(static positioning)是指将全球卫星定位系统(globle positioning system,gps)接收机静置在固定测站上,观测数分钟至2小时或更长时间,以确定测站位置的卫星定位,是不考虑轨道的有无、决定点位置的定位应用。
静态定位包括三种类型:(1)绝对静态定位,以三维地心坐标来确定单点为目的;(2)相对静态定位,将在几个固定测站上安置两台或两台以上的gps接收机,进行同步观测,来获取测量站点间基线向量;(3)快速静态定位,利用快速整周模糊度解算法原理,依靠计算方法的改进和相应的软件实现快速定位。
在仅使用单频接收机情况下仅需同步观测15分钟左右,在使用双频接收机情况下只需5~10分钟,因定位快速而被广泛应用。
目前在在石油地震勘探等野外生产中,静态定位的方法有着广泛的应用。
在工区内建立gps控制网,同时应用gps快速静态定位的方法来建立相应的检查点或者加密、延伸控制点等,来寻找目标坐标。
GPS测绘技术在工程测绘中的应用GPS(Global Positioning System,全球定位系统)测绘技术在工程测绘中的应用十分广泛。
这种技术通过接收卫星信号精确测量地面上的点的坐标,能够实时高精度地定位和测量,大大提高了测绘的效率和准确性。
以下是GPS测绘技术在工程测绘中的一些主要应用。
1. 岩土工程测绘:GPS测绘技术在岩土工程中的应用十分重要。
通过GPS技术,可以实时测量地表的坐标和变形,对地下水位进行监测,进而用于岩土工程设计和施工过程的控制。
在基坑开挖中,可以使用GPS测绘技术实时监测基坑边缘的位移,以确保基坑的稳定性。
2. 道路工程测绘:在道路工程中,常常需要进行地形测量和设计。
GPS测绘技术可以快速、准确地获取道路的地表高程和坐标,用于道路的规划和设计。
GPS技术还可以用于道路施工过程中的定位和监测,提高施工效率和质量。
4. 水利工程测绘:在水利工程中,如水库、堤坝和港口等的建设和维护过程中,GPS测绘技术也得到广泛应用。
通过GPS技术,可以对水体的流速、河道的变化和泥沙的运动进行监测和测量。
这些数据对水利工程的规划、设计和管理都十分重要。
5. 管线工程测绘:在管线工程中,包括石油、天然气和城市管网等工程,GPS测绘技术也十分常用。
通过GPS技术,可以精确测量管线的位置、坡度和深度,用于管线的规划、设计和维护。
GPS测绘技术在工程测绘中发挥着重要的作用,能够提供高精度、实时的定位和测量数据,用于工程设计、施工和管理的各个环节,提高了工程测绘的效率和准确性,为工程建设和管理提供了有力的技术支持。
卫星导航系统在地球物理勘探中的应用分析地球物理勘探是一种利用物理原理和方法研究和探测地球内部结构和性质的科学技术活动。
在地球物理勘探中,卫星导航系统(如全球定位系统,简称GPS)起到了至关重要的作用。
本文将分析卫星导航系统在地球物理勘探中的应用,并探讨其优势和挑战。
首先,卫星导航系统可以用于地震监测和研究。
地震是地球上重要的地质灾害,对人类的生命和财产造成了巨大的威胁。
通过在地震活跃区域布设GPS接收器,可以实时监测地壳运动,并获取高精度的位移数据。
这些数据有助于研究地震发生的机理和进行地震预测。
此外,GPS还可以用来确定地震震源的位置和强度,为地震的监测和研究提供了有力的工具。
其次,卫星导航系统在油气勘探和开发中也有广泛应用。
石油和天然气是人类社会不可或缺的能源资源。
在油气勘探中,GPS可以用来测量地表的形变和变形,从而揭示油气藏的位置和分布。
此外,通过GPS技术可以实现高精度的地震勘探仪器布设和定位,提高数据采集的精度和可靠性。
这些数据对于评估油气藏的储量和开发方案的制定至关重要。
第三,卫星导航系统在地质灾害监测和预警中也发挥着重要的作用。
地质灾害(如山体滑坡、地面塌陷等)给人类社会带来了巨大的破坏和损失。
通过在潜在地质灾害区域布设GPS接收器,可以实时监测地表的形变和位移,并提前预警潜在的灾害风险。
这些信息对于灾害防治部门的决策和应急响应具有重要的参考价值。
此外,卫星导航系统还可以用于地磁勘探、重力勘探和地下水资源调查等方面。
通过结合GPS和其他地球物理勘探方法,可以获得更准确和全面的勘探结果,为资源勘探和保护提供有力的支持。
然而,卫星导航系统在地球物理勘探中也存在一些挑战。
首先,地球物理勘探需要高精度的测量数据,而GPS技术在复杂地质环境下,如高山、丛林和城市峡谷地区的精度可能受到限制。
其次,GPS信号有可能被大气层、地表遮挡和多路径干扰等因素影响,从而导致信号弱化或失真。
此外,GPS系统存在着由于卫星运行轨道变化和钟差等原因所产生的系统误差,需要进行精确的数据处理和校正。
GPS技术在勘测中的应用GPS(全球定位系统)是一种基于卫星导航的定位技术,它已经广泛应用于勘测领域,为地质勘查、土地测绘等工作提供了高精度的定位和导航服务。
本文将从GPS在勘测中的应用价值、GPS技术原理以及GPS在不同领域的具体应用等方面进行论述。
一、GPS在勘测中的应用价值GPS技术在勘测领域的应用具有重要的价值。
首先,GPS能够提供高精度的空间位置信息,使勘测工作可以更准确地确定各个点位的坐标,从而为后续的地质勘查、土地规划等工作提供可靠的基础数据。
其次,GPS具有全球覆盖的特点,无论是在城市还是偏远地区,都能够定位和导航。
这为勘测人员提供了更广阔的工作范围,并且大大节约了勘测时间和人力资源。
此外,GPS设备小巧便携,操作简单,不需要过多的专业知识,使得勘测人员能够快速熟练地掌握,并进行各类测量工作。
二、GPS技术原理GPS系统由24颗卫星组成,这些卫星分布在距地球约2万公里的导航轨道上。
GPS接收器通过接收多颗卫星发射的信号,并进行精确的时间测量来计算出自己的位置。
该定位过程主要包括信号接收、定位计算和坐标转换三个步骤。
信号接收:GPS接收器通过接收卫星发射的L1、L2频段的微弱信号。
这些信号经过接收器内部电路的放大和处理,最终转换为数字信号。
定位计算:接收器将接收到的信号与已知的卫星轨道数据进行比对,计算出信号传播时延,并得到接收器与卫星之间的距离。
坐标转换:通过同时接收多颗卫星的信号,接收器能够得到自己与多颗卫星之间的距离,利用三角定位原理计算出自己的位置坐标,并转换为地理坐标系统中的经纬度值。
三、GPS在不同领域的具体应用1. 地质勘查:GPS能够提供高精度的坐标定位,在地质调查、矿产资源勘探等领域发挥了重要作用。
勘测人员可以使用GPS定位系统在野外进行矿区勘察,并记录下每个点位的坐标和地理信息。
这样的数据能够为矿产资源的探测和开发提供准确可靠的基础。
2. 土地测绘:在土地规划和土地权属管理方面,GPS技术的应用也十分广泛。
GPS新技术在石油地震勘探测量中的应用摘要:GPS技术正越来越多的被应用到石油勘探测量中,本文首先分析了传统石油勘探测量存在的问题和不足,GPS测量的技术特点和最基本的定位模式,然后对目前几种比较成熟的GPS新技术进行了详细介绍,事实证明,GPS新技术在石油物探测量中作用巨大,必将有力促进石油地震勘探测量技术的不断进步。
关键词:GPS 石油地震勘探与开发定位模式石油是支撑世界经济发展必不可少的资源,是各国的“工业血液”,它为世界经济的发展提供了有力的资源支持。
随着我国经济的高速发展,对于能源的需求也不断增加。
石油作为重要的能源,其勘探与开发对于我国的经济影响深远。
石油勘探技术的不断发展,为我国的石油勘探提供良好的技术支持,文章就GPS新技术在石油地震勘探测量中的应用做了简要论述。
1 传统石油勘探测量存在的问题1.1 施工方法和设备性能的缺陷(1)在地形复杂的山区、林地等地区作业时,采用全站仪逐点布设,放样精度低、效率低,受气候影响大,成本高。
(2)必须建立大量基准站。
(3)现有的设备、技术达不到远海海域石油工程作业的要求。
1.2 技术瓶颈(1)RTK电台数据链传输距离太短。
(2)卫星轨道自身存在较大的误差。
(3)RTK系统数据处理的解算方式不可靠。
2 GPS技术的特点随着经济社会的不断发展和科技技术的进步,石油供求矛盾日益突出。
近年来,GPS系统在陆地石油地震勘探测量和海洋石油地震勘探测量中被广泛应用。
这主要依赖于GPS系统能够在各个领域内向用户提供实时、全天候和全球性的导航服务,通过GPS卫星发送的导航定位信号能够进行静态定位、动态定位、速度测量等,促进了陆地石油地震勘探测量和海洋石油地震勘探测量的顺利实施。
3 GPS测量技术最基本的定位模式3.1 静态定位在石油地震勘探野外生产中,主要用静态定位的方法来建立工区内的GPS控制网和用GPS快速静态定位的方法来建立相应的检查点或者加密、延伸控制点等。
卫星通信在石油勘探开发生产中的应用提纲:一、卫星通信在石油勘探开发生产中的基本概念和应用二、卫星通信在石油勘探开发生产中的优势和不足三、卫星通信在石油勘探开发生产中的技术挑战和解决方案四、卫星通信在石油勘探开发生产中的市场现状和前景展望五、卫星通信在石油勘探开发生产中的安全保障和风险管理一、卫星通信在石油勘探开发生产中的基本概念和应用卫星通信是指利用卫星作为信息中转站,通过卫星与地面站或其他卫星通信的技术。
在石油勘探开发生产中,卫星通信主要用于监测、控制、数据传输、远程操作、远程会议等方面。
具体应用包括:1、遥感技术:通过卫星遥感技术获取石油勘探区域的地形地貌、地质构造、水文地质等信息,为后续勘探和开发奠定基础。
2、监测技术:利用卫星监测技术对石油勘探区域进行精细化监测,包括地表形变、地下水位、土壤湿度、温度变化等,实现对勘探开发过程的及时管控。
3、远程操作技术:通过卫星通信实现勘探设备的遥控遥测、远程监视、远程诊断等功能。
4、数据传输技术:利用卫星通信实现勘探数据的实时传输和共享,支持跨地区、跨部门的数据共享和协同办公。
5、远程会议技术:利用卫星通信实现远程视频会议、远程培训等功能,支持勘探队伍远程协作和知识转移。
二、卫星通信在石油勘探开发生产中的优势和不足卫星通信在石油勘探开发生产中具有以下优势:1、覆盖范围广:卫星通信可以以地球为平台,覆盖全球范围内的石油资源区域,满足勘探开发的多样化需求。
2、通信质量高:卫星通信具有高速、稳定、可靠的优点,可以满足石油勘探开发对通信速度、可靠性和安全性的要求。
3、应用广泛:卫星通信可应用于不同领域的石油勘探开发,包括陆地、海域、平原、高山、荒漠等不同地理环境。
4、实时响应快:卫星通信的实时响应能力强,可很快地反馈监测数据和勘探成果,提升石油勘探开发的效率和质量。
但卫星通信在石油勘探开发生产中也存在一些不足:1、高成本:卫星通信系统建设的投资成本高,需要较大的经济支持。
GPS技术在山区石油地震勘探测量中的应用发布时间:2022-05-04T11:50:15.452Z 来源:《城镇建设》2022年2期作者:孙国庆尹立群刘勇[导读] GPS技术在山区石油地震勘探测量中起到了重要的作用,能够为石油地球物理勘探提供质量保障,如果没有做好测量工作,不但会阻碍石油地震勘探项目,还会造成重大的经济损失。
孙国庆尹立群刘勇大庆物探一公司仪器测量中心 163411摘要:GPS技术在山区石油地震勘探测量中起到了重要的作用,能够为石油地球物理勘探提供质量保障,如果没有做好测量工作,不但会阻碍石油地震勘探项目,还会造成重大的经济损失。
为此,首先阐述了GPS技术发展,其次分析了GPS技术在山区石油地震勘探测量中的应用,以期为区石油地震勘探测量提供参考。
关键词:GPS技术;山区石油地震;勘探测量引言:据有关统计表明,2020年我国石油的产量远低于消费量,对外依存度持续递增。
为了提高石油产量和储量,油田企业必须采用更加先进的技术手段,不断提高油田的勘探开发质量和效率。
石油勘探开发的技术众多,而地震勘探是其中极其重要和关键的技术手段,是目前解决油气勘探问题最为有效的方法。
1.GPS技术发展概述GPS 技术是20世纪70年代由美国军方研制的一种由24颗卫星组成的圆轨、中距离全球卫星导航定位系统[1]。
GPS技术主要由3个部分组成:空间控制部分,主要包括绕地球飞行的 GPS卫星;地面控制部分,主要包括主控站、地面天线、监测站以及通讯辅助系统;用户装置部分,主要包括 GPS接收机和卫星天线。
GPS技术具有以下5个优点:GPS卫星的信号有2个中心频率,分别为1575.42MHz和1227.6MHz,均为低频信号,不但具有非常强的穿透能力,而且还具有一定的抗干扰能力,可以确保GPS技术全天候正常工作;GPS技术最初由24颗卫星组成,目前已经达到了31颗,基本达到了全球覆盖;GPS技术能够为用户提供高精度的三维定位、定速以及定时服务;GPS技术的功能比较全面,使用范围非常广泛;省时、快速、效率比较高。
GPS-RTK 技术在石油天然气勘探测量中的应用探讨发表时间:2014-09-23T16:41:27.590Z 来源:《工程管理前沿》2014年第7期供稿作者:何波[导读] 钻井是油气田开发的必要环节。
通常情况下,在勘探阶段必须钻预测井、探井和详探井,在开发阶段要钻注水井和生产井。
何波(中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司四川成都 610041)摘要:在进行石油天然气勘探时,人们越来越关注如何进行快速、精确和有效的测量。
随着GPS 测量技术的快速发展,GPS-RTK 技术已经取得了巨大的突破。
就目前而言,GPS-RTK 是进行地形测量和施工放样等采用的主要方法之一,该技术已经在地籍测绘、铁路、公路和长输管道等领域中取得了许多成功的应用。
下面将着重对这项新技术的诸多优点及工作方法进行阐述,并以石油天然气井位测量为例,探讨这项技术在石油天然气勘探中的应用情况,期望给我国石油天然气行业中的其它测量工作提供一些有益的参考。
关键词:石油天然气;GPS-RTK 技术;井位测量;测量技术随着测绘技术的快速发展,GPS-RTK 技术在测绘行业中取得了越来越广泛的应用,在石油天然气勘探测量领域中越来越受到大家的关注,多年的实践结果表明,与传统的测量作业模式相比,这项技术能够在很大程度上降低测量人员的野外业工作强度,提高工作效率,大量节省人力物力,完全能够满足石油天然气勘探行业中测量的精度要求。
1.GPS-RTK 测量技术的优点GPS-RTK 测量技术是以载波相位测量为依据的实时差分GPS 测量技术,有许多优点,主要体现在以下几个方面: (1)定位精度高:进行RTK 测量时,只要能够满足RTK 的基本工作条件,即能在数公里甚至数十公里范围内获得厘米级的平面和高程定位精度,且各点的定位精度均匀,在一些通视条件不好的地方,如灌木林和峡谷地区,若采用能同时接收和处理GPS 和GLONASS 信号的GPS 接收机,亦能获得良好的定位精度;(2)自动化、集成化程度高,数据处理能力强:现阶段的RTK 产品,都集成了常用的测量应用功能,如施工放线、放点和精度评定,一套RTK 测量系统基本能解决从外业数据采集到内业数据处理所遇到的各种问题;(3)操作简单,易于使用:现阶段的RTK 设备的设置都较为简单和方便,只需要经过简单培训即可良好的操作仪器;(4)测量效率高:现阶段的RTK 设备一般均能接收GPS 和GLONASS 两套卫星系统的卫星信号,在GPS 接收机初始化成功的情况下,能进行连续、长时间的动态定位;(5)通用性强:现阶段的GPS-RTK 设备已经可以和许多其它测量设备协调使用,联合作业,这样便可充分发挥RTK 技术与其它测量技术各自的优势,形成资源互补;(6)基站和流动站无需通视:进行GPS-RTK 测量时,只要流动站能收到基站发射的信号即能进行测量。
GPS高程测量在石油勘探中的应用【摘要】随着gps技术的发展,它以高精度、全球性、连续性的特点被广泛应用于导航定位、道路建设测量等行业,目前已经在平面位置定位测量中代替了传统测量方法,不仅大大提高了工作效率也在定位精度上远远优于传统方法,但是其在高程测量方面的应用因为精度不高一直受到限制,本文主要从高程系统、gps大地高与正常高的转换及精度分析等方面进行探讨。
【关键词】gps高程测量石油勘探应用1 高程系统1.1 大地高系统大地高是以参考椭球面作为基准面,即地面某点的大地高为该点到沿通过该点的参考椭球面法线到参考椭球面的距离,一般用符号h表示,目前各个国家采用不同的参考椭球,因此地面各点在不同的参考椭球中具有不同的大地高。
1.2 正高系统正高是以大地水准面作为基准面,即地面某点的正高为该点沿铅垂线方向到大地水准面的距离,由于目前的技术手段无法确定出一个非常精确的大地水准面模型,因此各个国家都是根据本国实际并结合各地重力情况建立起近似的水准面模型---似大地水准面模型。
1.3 正常高系统正常高系统是以似大地水准面作为基准面,地面某点的正常高(即海拔高)即为该点沿铅垂线线方向到似大地水准面的距离,一般用h表示。
1.4 各高程系统之间的转换关系似大地水准面到参考椭球之间的距离叫做高程异常,用符号ξ表示,因此大地高h、正常高h与高程异常ξ之间的关系即可表示为:h=h+ξ。
2 gps高程测量及高程异常拟合由于我们用gps观测得到的是地面某一点在wgs-84椭球中的精确的大地高,而我们平时使用的是该点的正常高,由于似大地水准面不是一个规则的曲面,因此我们就不能简单的通过坐标转换求得其正常高,为了求的正常高,就必须有高程异常数据,在局部区域内一般求取高程异常的方法为高程拟合法,即利用区域内若干个已知高程点的正常高与在这些点上用gps测量得到的大地高求出各个点对应的高程异常值,利用这些高程异常值进行二次曲面拟合,即可拟合出该区域的高程异常模型,在应用时只需用gps测出某个未知点的大地高,就可根据拟合出的模型求出其对应的正常高(海拔高),利用这种方法,在高程异常变化较小的平缓地区精度较高,可以达到厘米级,而对应地形变化复杂的地区其精度有限,为了获得精度较高的高程异常拟合结果,就需要在测区选取尽可能多的高精度的已知水准点,在其上进行gps联测,并且已知点应均匀分布在测区中,将整个区域包围起来。
浅析GPS技术在石油勘测中的应用
【摘要】GPS技术应用于石油勘测中,是在当今石油需求量和探测量急剧上升的情况下迫切产生的。
相对于传统勘测技术来比较,GPS的广泛应用,是当今定位技术的进步和发展的必然趋势。
本文首先阐述了GPS技术的基本定位模式来明确GPS定位技术的优势,而后简单介绍了目前GPS综合网络建设的原则,最后从发展的角度就可移动GPS网络服务系统建立在石油地震勘探测量中的应用做了简要论述。
【关键词】GPS技术石油勘测应用
随着我国经济的高速发展,对于能源的需求也不断增加。
而在众多能源中,我国对石油的依赖度更是高达75%。
石油已经发展成为当之无愧的“工业血液”,为我国以及世界的经济发展提供了源源不断的资源支持。
石油作为重要的能源,其勘探与开发对于我国的经济发展有着深远的影响。
目前,随着GPS定位技术的不断发展完善,为石油勘探工作提供了良好的技术支持。
1 GPS测量技术最基本的定位模式
1.1 静态定位
静态定位(Static positioning)是指将全球卫星定位系统(Globle Positioning System,GPS)接收机静置在固定测站上,观测数分钟至2小时或更长时间,以确定测站位置的卫星定位,是不考虑轨道的有无、决定点位置的定位应用。
静态定位包括三种类型:
(1)绝对静态定位,以三维地心坐标来确定单点为目的;
(2)相对静态定位,将在几个固定测站上安置两台或两台以上的GPS接收机,进行同步观测,来获取测量站点间基线向量;
(3)快速静态定位,利用快速整周模糊度解算法原理,依靠计算方法的改进和相应的软件实现快速定位。
在仅使用单频接收机情况下仅需同步观测15分钟左右,在使用双频接收机情况下只需5~10分钟,因定位快速而被广泛应用。
目前在在石油地震勘探等野外生产中,静态定位的方法有着广泛的应用。
在工区内建立GPS控制网,同时应用GPS快速静态定位的方法来建立相应的检查点或者加密、延伸控制点等,来寻找目标坐标。
其中在野外施工放样测量中,快速静态测量一直被广泛运用,通过等级控制点相对测量后,经过较短时间的同步观测,即可得到目标测点的相对坐标。
2 动态定位
动态定位(Dynamic positioning)是以确定与各观测站相应的、运动中的、接收机载体的位置或轨迹的卫星定位。
运用动态定位时要求至少有一台接收机处于运动状态当中,即在运动载体上安设GPS信号接收装置,实时地测量GPS信号接收天线所在的位置。
定位元素不同可划分为:
(1)绝对动态定位,以确定运动中的单个接收机载体的三维地心坐标或轨迹为目的;
(2)相对动态定位,通过对流动站(安置在运动载体上的接收机)与基准站(安置在基准点上的接收机)进行同步观测,在差分处理后,即可获得流动站的轨迹或坐标。
观测数据处理时间不同可划分为:
(1)实时动态定位,运动中接收机载体的位置数据可实时测量获得;
(2)非实时动态定位,运动中接收机载体的位置数据不能实时获得,而必须经事后处理方可获得。
接收机运动状态的不同可划分为:
(1)连续动态定位,指按规定的时间间隔、经自动观测运动中接收机载体的位置而获得的数据测量;
(2)准动态定位,在选定的一系列流动站上,各观测若干时间后,在流动的接收机上依次获得的定位。
在石油地震勘探测量野外生产中,主要用实时动态测量(Real-time Kinematic,简称RTK)/伪距差分的实时动态定位(Real-time Differential,简称RTD)技术实时测定流动站GPS信号接收天线的位置,从而把已经设计好的接收点和激发点准确的放样在野外实地上,来定位寻找的目标坐标。
2 石油物探测量中GPS技术应用现状
目前,石油勘探GPS综合网络的建立主要是服务于石油的勘探和开发过程中,其应用需要考虑以下几个方面:
(1)设备资本节约,尽可能使用现有的设备,设备资金投入精简化。
(2)成熟技术参考,对于目前国内外已经成熟的勘探技术,尽可能借鉴以及应用,以降低技术风险;稳定以及可靠的系统运行,能满足未来几年内对石油勘探和开发中技术的要求。
(3)提升勘测精准性,尽可能提高地形复杂地区勘测和开发的精准性,有效提升施工效率;同时针对现有技术匮乏的深海勘探和开发工作,有效的进行技术探索和深入开发项目的促进。
(4)经济效益提升,GPS技术的应用是以创造良好的经济和综合效益为前提,在技术升级改造和应用过程中,应充分考虑技术实施过程中的性价比,以经济效益最大,技术及设备可延续性最佳为出发点。
(5)基础建设简洁,对于基础建设投入以规模小、周期短、方便维护、检修和搬迁等因素为主。
3 可移动GPS网络服务系统构想
可移动GPS网络服务系统主要由监控中心、移动用户以及移动式参考站三个要素组成。
3.1 监控中心
监控中心,针对数据进行处理以及对通讯进行总控制的中心,是整个系统的核心组成部分。
它可以通过无线或有线的方式,与移动用户和所有移动式参考站实现通讯。
监控中心同样依靠软件系统来运行,系统管理软件以及数据处理软件作为监控中心软件的核心运行软件,对整个系统进行实时监控运行。
3.2 移动用户
在用户接收机上安装无线通讯的调制解调器设备,随时随地反馈监控中心信号,以产生位置信息数据的应用。
3.3 移动式参考站
通过临时布设的GPS接收系统,通过数据传输与监控中心之间时时刻刻保持数据通讯,来确保监控中心及时有效的接受到采集来的数据。
移动式参考站设施以规模小、方便维护、检修和搬迁等因素为可移动GPS网络系统提供了设备成本的节约。
在石油勘探作业已遍及全球的时代,建立局部或者广域的GPS定位服务的网络,能够为石油探测和开发过程中测量作业提供精准和有效的数据,从而提高生产效率、降低勘测和开发成本。
可移动网络GPS服务系统,不但能够实现在开发油田中高精度的油田坐标位置的测量,还能够应用于监测环境、交通等领域的管理。
因而针对可移动网络GPS服务系统的开发和建设有着极好地应用前景。
4 结语
为了进一步满足经济发展对石油量的需求,在对未来的石油勘探中,我们每一个测量勘探技术人员都在积极主动的探索新技术、新方法,以使得石油勘探工作更加精准和便捷。
可移动网络GPS服务系统构想的提出,目的在于抛砖引玉,希望能与广大同仁一起深入研究,尽快将其全面应用到石油勘探中,为我国石油勘探工作带来更好的技术前景。