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

1、 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 摘要：本文首先對數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，結(jié)合在某油氣田地面建設(shè)中的應(yīng)用實(shí)踐，進(jìn)一步論述了該技術(shù)在油氣田地面建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢。本研究旨在為日后發(fā)掘數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的潛力提供相應(yīng)的基礎(chǔ)，為油氣田的高效開發(fā)提供一定的參考和借鑒。關(guān)鍵詞：數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)；油氣田地面建設(shè)；應(yīng)用1引言近年來，航空、航天以及計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)飛速發(fā)展，攝影測量設(shè)備的購置成本也在大幅下降，由此，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)已成為大規(guī)模、大區(qū)域測量的主要手段。目前，該技術(shù)己被廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。隨著“數(shù)字油田”在石油行業(yè)中興起，數(shù)字

2、攝影測量技術(shù)的研究應(yīng)用在石油天然氣行業(yè)中也備受關(guān)注。當(dāng)前，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在一些大型重點(diǎn)工程中得到了應(yīng)用，就應(yīng)用方式而言，某些項(xiàng)目只是替代傳統(tǒng)測量手段的簡單應(yīng)用，只是簡單的替代了傳統(tǒng)的測量圖紙，其多元的數(shù)字產(chǎn)品、其豐富的三維地理信息和影像信息并沒有得到充分利用，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)潛力也沒有很好地發(fā)掘，沒有形成一套完整的技術(shù)體系。為此，本文針對石油行業(yè)的勘察設(shè)計(jì)特點(diǎn)和需要，對數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在油氣田地面建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)探討。2數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)數(shù)字?jǐn)z影測量是基于攝影測量的基本原理，從攝影測量與遙感所獲取的數(shù)據(jù)中，采用數(shù)字?jǐn)z影影像或數(shù)字化影像，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行各種數(shù)值、圖形和影像處理，以研究目標(biāo)的

3、幾何和物理特性，從而獲得各種形式的數(shù)字化產(chǎn)品，如數(shù)字地圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像、景觀圖等。目前，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展及人民生活中應(yīng)用廣泛，包括自然災(zāi)害的預(yù)警與監(jiān)測、環(huán)境變化研究、自然資源調(diào)查、規(guī)劃管理、國家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等各個領(lǐng)域。特別是傾斜攝影測量和三維激光雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用，我國科技工作者快速利用航空及低空無人機(jī)攝影平臺，在重大災(zāi)害發(fā)生后，迅速獲取災(zāi)區(qū)高分辨率遙感影像，解譯災(zāi)情分布，快速整合原有多尺度、多類型基礎(chǔ)地理信息資源，及時構(gòu)建地理信息服務(wù)平臺，制作多尺度影像地圖，及時提供了地圖、地理信息數(shù)據(jù)及技術(shù)支持，保障災(zāi)情分析、災(zāi)害救援、災(zāi)害救援，提供最大限度地應(yīng)急測繪

4、需求。2.1數(shù)字?jǐn)z影測量的特點(diǎn)(1)自動化程度高，便于操作。自動影像相應(yīng)代替了人眼觀測。除像控點(diǎn)手工加入、數(shù)字影像模型編輯(對水面、樹叢、房屋等)外，內(nèi)定向、相對定向、核線影像生成影像匹配、dtm和dem數(shù)據(jù)、等高線圖、正射影像圖等均能自動生成。(2)功能強(qiáng)大，速度快。全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)不但包含了傳統(tǒng)攝影測量內(nèi)業(yè)處理設(shè)備的所有功能，而且具有傳統(tǒng)攝影測量設(shè)備不具有的一些功能，例如：所測圖形在影像模型里面實(shí)時顯示，以便檢查與修改等。由于自動化程度高，先進(jìn)的算法和高性能計(jì)算機(jī)平臺的支持，因而處理速度大大加快。(3)信息量大,成圖精度高。采集云平臺采集的數(shù)據(jù)量大、信息廣，采樣間隔為5個像元時，可得到四

5、百多萬個離散點(diǎn)。全自動采集數(shù)據(jù)，相對精度高，導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理軟件，數(shù)據(jù)密度高，所生成的電子圖件、等高線能逼真的反映其地形地貌，因而整體成圖精度相應(yīng)提高。(4)成果多樣化和信息化。產(chǎn)品多樣化是全數(shù)字?jǐn)z影測量的又一個重要的特點(diǎn)，能生產(chǎn)出地形圖，正射影像地圖，dtm和dem數(shù)據(jù)等。所生產(chǎn)的成果都是信息化產(chǎn)品，便于修測、復(fù)制、存檔、資源共享和綜合利用。2.2數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在油氣田地面建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢（1）數(shù)字?jǐn)z影測量可以獲全面的地表信息，信息量豐富，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性，完全實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有地形地貌的計(jì)算機(jī)重現(xiàn)功能，從圖片影像到線劃圖，以及高程模型，三維立體圖形能全面客觀反映地表一草一木的全方位多層次信息。而且非常

6、直觀，可讀性強(qiáng)，可以在計(jì)算機(jī)中直接識別、提取和使用，便于油氣田勘察設(shè)計(jì)和決策運(yùn)營管理使用。（2）對于大面積測圖，利用航空數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，節(jié)約成本投入較低，生產(chǎn)周期短，獲取數(shù)據(jù)及時，有利于今后的數(shù)據(jù)更新，被油氣田建設(shè)行業(yè)廣泛應(yīng)用與大面積的地形測量和地理空間數(shù)據(jù)采集。（3）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。（4）利用航空數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)進(jìn)行測繪地形圖，

7、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，有利于對綠化山川的保護(hù)。（5）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

8、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。（6）通過利用航空數(shù)字?jǐn)z影測量獲取的所有信息，可以為建立數(shù)字油田奠定堅(jiān)實(shí)的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。3應(yīng)用實(shí)踐某油氣田位于我國沿海地區(qū)，地貌類型主要為灘涂及濕地，地表植被較少，有部分池塘和草地。為適應(yīng)“數(shù)字管道”和“數(shù)字油田”建設(shè)發(fā)展需要，全面提高管道線路的勘察設(shè)計(jì)水平，建立油區(qū)數(shù)字管網(wǎng)系統(tǒng)，與專業(yè)公司合作，于2019-2020年對油區(qū)各類管線、管道進(jìn)行了梳理，對該油氣田區(qū)域管道骨架系統(tǒng)進(jìn)行航空攝影測量線路282公里，采用數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)完成1：2000線劃地形圖165幅，面積為70平方公里；dem數(shù)據(jù)采集105

9、平方公里；dom圖繪制165幅，面積為70平方公里；線路縱斷面圖繪制162公里。繪制了油區(qū)平臺分布圖、油氣集輸圖、油區(qū)管線骨架系統(tǒng)圖庫，并出版了內(nèi)容豐富的該油氣田區(qū)塊的圖集，全面反映該區(qū)塊的油氣田信息。該項(xiàng)目中采用攝影測量技術(shù)提高工效3倍以上。該工程綜合應(yīng)用了3s技術(shù)，將攝影測量、網(wǎng)絡(luò)rtk、地理信息系統(tǒng)、數(shù)字繪圖及其他工程測繪技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來。在該工程測繪中綜合應(yīng)用了五項(xiàng)技術(shù)集成：一是針對不同的作業(yè)區(qū)域及環(huán)境，采用了不同作業(yè)手段、不同測繪儀器、不同測繪系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合集成作業(yè)技術(shù)；二是數(shù)字?jǐn)z影影像識別與地質(zhì)地貌解譯技術(shù)集成；三是測繪成果4d產(chǎn)品與管道線路模擬仿真設(shè)計(jì)集成；四是圖形處理與數(shù)據(jù)庫自

10、動匹配技術(shù)集成；五是通過工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，進(jìn)行地形、地貌數(shù)據(jù)采集和數(shù)字?jǐn)z像信息提取、融合，建立數(shù)字油田的地理信息系統(tǒng)技術(shù)集成。該工程實(shí)現(xiàn)了三項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新：數(shù)字表面模型dsm中油氣田信息的提取與應(yīng)用技術(shù)。dsm中包含豐富的地表信息，其中蘊(yùn)涵著油氣田設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理方面的大量有用信息，通過相關(guān)技術(shù)對其進(jìn)行研究和提取，以滿足各方面需求，不僅可以優(yōu)化管道線路，更主要的是為環(huán)保設(shè)計(jì)提供了決策和依據(jù)，實(shí)現(xiàn)在資源開發(fā)的工程建設(shè)中人與自然和諧相處的理念；二是dem+dom與仿真設(shè)計(jì)技術(shù)集成。通過正射影像加dem所產(chǎn)生的自然環(huán)境的三維景觀，實(shí)現(xiàn)了測區(qū)地形地貌情景虛擬再現(xiàn)，在其中進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，使視覺效果更加直觀，地圖判

11、讀容易，使用戶工作起來如同身臨其境，大大提高工作的可視性，使抽象的信息容易被理解，便于交流，提高工作效率；三是通過對數(shù)字?jǐn)z影測量立體模型的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)線路走向、斷面圖的自動獲取技術(shù)。本項(xiàng)目通過多項(xiàng)測繪高新技術(shù)的應(yīng)用，為油田綜合管網(wǎng)系統(tǒng)建立提供了技術(shù)和數(shù)據(jù)保障，解決了石油行業(yè)地面建設(shè)中亟待解決的一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，獲得了顯著的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益。4 結(jié)束語綜上所述，將數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)應(yīng)用于油氣田地面建設(shè)的實(shí)踐過程中，能夠有效地構(gòu)建地理空間數(shù)據(jù)集氣場能力的架構(gòu)，與gnss技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、集成技術(shù)與cad技術(shù)等多樣化的信息技術(shù)方式相互結(jié)合，即可進(jìn)一步推動油氣田地面建設(shè)作業(yè)、管理的高效發(fā)展，確保測繪作業(yè)質(zhì)量與效果的提升，符合設(shè)計(jì)、管理標(biāo)準(zhǔn)要求，為油區(qū)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)提供可靠的信息系統(tǒng)，滿