復(fù)雜地貌條件下的測繪資料更新

復(fù)雜地貌條件下的測繪資料更新

0城市功能分區(qū)隨著地震勘探的深入，該地區(qū)的地形變得越來越復(fù)雜。特別是近幾年來,工區(qū)范圍逐步延伸到了城區(qū)淺灘、沼澤、沙漠和地形復(fù)雜的山區(qū)。在城區(qū),各類建筑極其復(fù)雜,且發(fā)展變化迅速,普通測繪資料的更新遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上城市建設(shè)的步伐;在復(fù)雜山區(qū),由于地形地貌的特殊原因,測繪資料的更新速度也極其緩慢衛(wèi)星圖片是通過遙感衛(wèi)星拍攝的地表影像圖片,它具有良好的現(xiàn)勢性,圖像清晰直觀,能很好地反映地表狀況1gps可使用軟件衛(wèi)星圖片的處理應(yīng)用必須配以功能強(qiáng)大的軟件,我們選用美國DynamicSurveySolutions,Inc.公司開發(fā)的GPSeismic軟件。該軟件是專門為物探測量而設(shè)計(jì)的,它除了具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能外,還可以調(diào)用各種格式的衛(wèi)星圖片,并以此為底圖對炮檢點(diǎn)進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。1.1實(shí)測坐標(biāo)校正法衛(wèi)星影像圖片的存儲格式一般有TIFF格式和JEPG格式等,TIFF格式又有8位和16位之分。衛(wèi)星遙感影像圖片上的位置信息一般都是以象素為單位表示的地形圖校正法需要較大比例尺的地形圖,用以準(zhǔn)確測定地形地物點(diǎn)的坐標(biāo)位置,由于物探工區(qū)一般位于偏遠(yuǎn)地區(qū),無大比例尺地形圖可用,采用實(shí)測坐標(biāo)校正法對我們來說比較適宜。實(shí)測坐標(biāo)校正法:首先在影像圖片上選取一定數(shù)量的特征點(diǎn),然后到實(shí)地測定這些特征點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo),使用GPSeismic軟件的ImageRegistrationUtility功能調(diào)出衛(wèi)星圖片,按要求輸入這些特征點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo),軟件會計(jì)算出這些特征點(diǎn)的校正精度情況,以及衛(wèi)星圖片校正參數(shù),這些參數(shù)將被存入特定的文件,在以后使用中軟件會自動調(diào)用這一文件。精度越高的圖片,其存儲容量越大,使用起來也越困難。例如宣漢—達(dá)縣工區(qū)的圖片,原始圖片的存儲容量達(dá)到十幾個G字節(jié),一般軟件無法直接使用,我們先將其轉(zhuǎn)換為JEPG格式,舍棄了其本身附帶的并不準(zhǔn)確的坐標(biāo)信息,然后使用實(shí)測坐標(biāo)校正法對其坐標(biāo)進(jìn)行了重新校正。如果衛(wèi)星圖片范圍較大,也可以分片進(jìn)行校正,在應(yīng)用中可以單獨(dú)使用,也可以調(diào)入不同的“層”后合并使用。1.2數(shù)字測線與激發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)該過程是將初次設(shè)計(jì)坐標(biāo)調(diào)入并顯示到圖片上,也就是圖像與點(diǎn)位的合成。只有將物理點(diǎn)的位置與圖片上的地形地物位置對應(yīng)起來,然后將其放在一起,才能判斷物理點(diǎn)在實(shí)地所處的位置,以判定地形地物對物理點(diǎn)在施工中的影響,進(jìn)而重新對其進(jìn)行設(shè)計(jì),確定適宜地震勘探施工的物理點(diǎn)位置,亦即二次設(shè)計(jì)。在GPSeismic軟件中使用QuickMap功能首先是將校正好的衛(wèi)星影像圖片調(diào)入。如果使用單一的衛(wèi)星圖片,直接調(diào)入即可。如果要同時使用幾幅圖片,則需要插入幾個圖層,不同的圖片調(diào)入不同的圖層。其次是讀入測線(物理點(diǎn)),可以逐點(diǎn)輸入,也可以通過文件調(diào)入。如果是按測線讀入,就必須事先生成測線文件,需要知道一個起始點(diǎn)、測線方位角、點(diǎn)距、線距、樁號的編排方法等。GPSeismic軟件中是通過Quickload功能可以生成不同樣式的測線文件,值得一提的是,Quickload可以同時生成一個擴(kuò)展名為GRD的文件。在讀入測線文件后,打開該文件,可以生成以物理點(diǎn)為中心的一系列小方格,每一個方格都是邊長為一個道距的正方形。這一點(diǎn)在激發(fā)點(diǎn)的二次設(shè)計(jì)中非常有用,有了它,激發(fā)點(diǎn)的恢復(fù)距離便可一目了然。在實(shí)際應(yīng)用中,衛(wèi)星影像圖片與物理點(diǎn)的標(biāo)記被放在不同的圖層中,物理點(diǎn)的標(biāo)記是以矢量圖形的形式存放的,二次設(shè)計(jì)時,可以簡單地移動物理點(diǎn)的標(biāo)記而不破壞存儲的衛(wèi)星影像圖形信息。1.3炮點(diǎn)二次設(shè)計(jì)物理點(diǎn)的首次設(shè)計(jì)(即測線設(shè)計(jì))是以網(wǎng)格狀直線形式設(shè)計(jì)的,它只是依據(jù)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行的,未曾考慮地面地物分布狀況,難免與地面地物發(fā)生沖突。如果按照初次設(shè)計(jì)的物理點(diǎn)位置進(jìn)行施工,則地面地物勢必遭到嚴(yán)重破壞,因此,需要對其進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。物理點(diǎn)的二次設(shè)計(jì)是野外作業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ),它是為野外測量人員提供合理參考點(diǎn)位置而進(jìn)行的。如果首次設(shè)計(jì)的物理點(diǎn)位于障礙物上方,或距離障礙物太近,可將其重新設(shè)計(jì)到空闊的地方。按照物探施工的要求,重新設(shè)計(jì)的物理點(diǎn)方向必須垂直于原炮線方向,偏移的距離必須是道距的整數(shù)倍,并且設(shè)計(jì)以后不同炮線相鄰炮點(diǎn)間的距離不得超過600m,圖1,圖2,圖3為川東北宣漢達(dá)縣高精度三維地震勘探施工過程中三個特殊地段進(jìn)行二次設(shè)計(jì)的施工圖。圖1為后江與中河的交匯處,左上方是巴人文化遺址,中間是宣漢縣的普光鎮(zhèn),地形極其復(fù)雜。進(jìn)行恢復(fù)和加密,如果沒有衛(wèi)星圖片是很難做到的。圖2為穿越鐵路隧道的二次設(shè)計(jì)圖,為了安全起見,按照地震隊(duì)要求,炮點(diǎn)布設(shè)要離開鐵路隧道200m以上。通常的方法是先測量出鐵路隧道的位置,再根據(jù)其位置在衛(wèi)星圖片上設(shè)計(jì)附近炮點(diǎn),測量人員再根據(jù)設(shè)計(jì)位置二次到實(shí)地測定炮點(diǎn)位置。圖3為穿越大型村鎮(zhèn)的二次設(shè)計(jì)圖,測定其輪廓對炮點(diǎn)二次設(shè)計(jì)無濟(jì)于事,并且測定細(xì)節(jié)又費(fèi)時費(fèi)力。從衛(wèi)星圖片進(jìn)行二次設(shè)計(jì)不但可靠性強(qiáng)而且提高了勞動效率。在實(shí)際施工中,在圖上將要設(shè)計(jì)的物理點(diǎn)選中,按照圖中格網(wǎng)的指示“移動”到重新設(shè)計(jì)的位置上即可。1.4點(diǎn)樁號的二次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)完成以后,必須將設(shè)計(jì)結(jié)果提供給野外人員,指導(dǎo)野外施工。為此,我們將設(shè)計(jì)結(jié)果存入文件,然后在不調(diào)入衛(wèi)星圖片的情況下將其讀入,并將格網(wǎng)及原物理點(diǎn)樁號標(biāo)出,重新生成物理點(diǎn)的二次設(shè)計(jì)情況圖表,并局部放大。如圖4所示,根據(jù)這樣一張圖表,野外人員就可以清楚地知道哪一個物理點(diǎn)該如何放樣。圖4中的正方形標(biāo)記代表炮點(diǎn)的初始設(shè)計(jì)位置,圓形標(biāo)記代表二次設(shè)計(jì)的位置,兩種標(biāo)記重合代表該點(diǎn)的初次設(shè)計(jì)位置未變,由虛線構(gòu)成的一個方格代表一個道距,圓點(diǎn)與方點(diǎn)連線的長度代表二次設(shè)計(jì)后對該點(diǎn)的恢復(fù)距離。野外人員根據(jù)這份圖表,就可以知道哪一個物理點(diǎn)需要如何進(jìn)行偏移,施工時可以直接選擇二次設(shè)計(jì)的位置進(jìn)行放樣。1.5基于衛(wèi)星照片的測線一般情況下,物探測量草圖分為手工繪制和計(jì)算機(jī)輔助繪制。無論是哪種方法,都是根據(jù)野外測量人員實(shí)地記錄的草圖要素進(jìn)行室內(nèi)整理繪制的,由于野外測量人員視野視距的局限性,草圖要素的記錄往往存在很多偏差。特別是高精度的三維地震,束線內(nèi)線數(shù)多、面積大,測線的寬度達(dá)到4.4km,面積最大的一束線面積達(dá)93.06km圖5是某一地段的測線草圖,我們的方法是將這些物理點(diǎn)同時展繪到衛(wèi)星圖片上。將繪制的草圖與衛(wèi)星圖片進(jìn)行比較,通過衛(wèi)星圖片來判定野外草圖的準(zhǔn)確性,測線未經(jīng)過地區(qū)地形地物的變化情況,可以通過衛(wèi)星圖片加以補(bǔ)充。2衛(wèi)星照片技術(shù)的應(yīng)用在東營城區(qū)、濱州城區(qū)、川東北復(fù)雜山地和鄂爾多斯臺格廟工區(qū)(紅堿淖旅游區(qū))的物探施工中,公司項(xiàng)目組先后購買了不同類型的衛(wèi)星圖片,應(yīng)用情況也不盡相同,但都對物探施工的順利進(jìn)行起到了至關(guān)重要的作用。概括來說,衛(wèi)星圖片的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)移動衛(wèi)星影像照片是拓展實(shí)踐施工效率的源山區(qū)地形復(fù)雜,僅憑地形圖,野外施工存在很大的盲目性。特別是炮點(diǎn)的恢復(fù),遇到障礙時只能憑感覺尋找恢復(fù)位置,經(jīng)常因?yàn)榕袛嗖粶?zhǔn)確多跑冤枉路。在遇到鐵路隧道、河流水庫等大型障礙物時,只能先測出障礙物的范圍,施工人員根據(jù)測定的范圍對其進(jìn)行二次設(shè)計(jì),然后將二次設(shè)計(jì)結(jié)果交給野外測量人員實(shí)地放樣。在這些因素的制約下,測量施工效率一直無法提高。高精度衛(wèi)星影像圖片的應(yīng)用,大大緩解了這一矛盾,它具有良好的現(xiàn)勢性,可以真實(shí)的反映出地表障礙物的分布情況。我們根據(jù)衛(wèi)星圖片進(jìn)行物理點(diǎn)的二次設(shè)計(jì),野外測量人員根據(jù)二次設(shè)計(jì)坐標(biāo)直接進(jìn)行放樣,少走了彎路,節(jié)約了時間,測量進(jìn)度便大幅度提高。通過川東北宣漢達(dá)縣高精度三維地震勘探的測量施工前后比較,統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,使用衛(wèi)星圖片至少可以將施工效率提高30%。(2)現(xiàn)錯和條理清闊物理點(diǎn)的位置在圖上已經(jīng)標(biāo)明,野外人員只要根據(jù)圖上位置一一放樣,就不會出現(xiàn)差錯,而且條理清晰。如果沒有衛(wèi)星圖片,遇到大面積的障礙物,則東跑西走,一方面容易迷失方向,另一方面,則極易造成物理點(diǎn)的混亂。衛(wèi)星圖片的應(yīng)用,使我們避免了這種情況的發(fā)生,從實(shí)際物理點(diǎn)放樣資料的分析中也得到了驗(yàn)證。(3)工區(qū)內(nèi)的藻類物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)只要衛(wèi)星圖片的坐標(biāo)校正準(zhǔn)確,設(shè)計(jì)結(jié)果也就絕對可靠。因?yàn)樾l(wèi)星圖片良好的現(xiàn)勢性,工區(qū)內(nèi)的各類障礙物一目了然(高壓線、地下管線等除外),從理論上講,就跟到了實(shí)地一樣。在某些特殊的地段,需要恢復(fù)或加密的物理點(diǎn),在二次設(shè)計(jì)中直接在圖上注明,測量時便一次完成,不會造成遺漏現(xiàn)象,也減少了重復(fù)測量的次數(shù)。(4)特殊地段的測量對于某些特殊地段,一直是測量人員不愿涉足的,其測量的難度,一直無法預(yù)料。測量進(jìn)度極難掌握,后續(xù)工作極其被動,這是測量工作的困難之一。再就是施測過程中,對特殊地段,由于對地形不了解,往往都采取測量―設(shè)計(jì)―放樣的一貫?zāi)Ｊ?測量工作量很大。使用衛(wèi)星圖片以后,特殊地段的測量工作變得簡單易行,基本都能實(shí)現(xiàn)先設(shè)計(jì)后放樣,野外工作一次完成,減少了事先測量這一復(fù)雜的環(huán)節(jié)。由此,在總體的工作安排中更有計(jì)劃性,更具條理性。(5)提高測量圖紙的精度比照衛(wèi)星圖片繪制的測量草圖,準(zhǔn)確度大大提高,可以更好地指導(dǎo)后續(xù)各項(xiàng)工作的順利開展。3保證生產(chǎn)的過程衛(wèi)星圖片是測繪新技術(shù)與衛(wèi)星遙感