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摘要:随着GPS技术的不断发展,其在地震勘探测量中也得到了广泛的应用,尤其是动态GPS测量技术更是发挥了越来越重要的作用。本文旨在对动态GPS测量技术的应用进行分析、讨论,为动态GPS测量技术在地震勘探测量中的应用提供参考。
关键词:动态GPS 地震勘探测量 应用
中图分类号:TG333.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)29-537-01
实时动态GPS测量技术(简称RTK),具有定位精度高,操作简单、轻便、灵活的特点,能够提供三维坐标的实时定位成果,实现全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。实时与高效的特点使其在地震勘探勘探测量的行业里得到了广泛的应用。因此,它推动了石油勘探行业的科技性进步,本文对于RTK技术在地震勘探测量中的一些问题与应用进行了深刻的讨论。
1 三维GPS控制网的建立
1.1 具体操作方法及要求。根据要求,天线上的罗盘指针必须指向北,并将偏差严格控制在10°以内,并且天线与标志中心在对中整平仪器的时候要将误差控制在在3mm以内;而在开机和关机前后要对天线的高度各测量一次,将其差值控制在5mm;与此同时保证处理内业的平均方差都要不大于0.03m。
1.2 合理的布设GPS卫星定位网。由于GPS卫星定位网采集的数据是通过多个GPS的点位进行数据采集,并且网的外业观测数据是由多台GPS接收机同时测量。所以要合理布局,统筹安排。
1.3 精度分析。由于观测质量好的基线会使测量质量较好,提供了更好的数据,更加满足三维地震的勘探要求,所以要观测GPS基线向量的精度,使最终的测量成果达到很高的精度。
2 RTK实时动态技术放样三维地震测线
RTK实时差分测量也就是载波相位差分,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。在一个有精确WGS-84或BJ54坐标(可使用国家控制点或经GPS网平差后经验证符合规范要求的点)作为已知点。将一台GPS接收机设在已知点上作为基准站对GPS卫星进行观测,基准站计算出卫星星历、卫星钟差及电离层时间延迟等差分改正值,实时地将观测值和测站信息以及差分改正值调制到基准站电台的载波上,以数据链的形式通过基准站电台发射出去;流動站在对GPS卫星进行跟踪观测接受卫星信号的同时,也通过流动站电台接收由基准站电台发射的信号(数据链),流动站的GPS接收机再利用OTF(运动中求解整周模糊度)技术求解出整周模糊度N。
2.1由于施工场所的条件对勘探测量有很大的影响,所以施工前首先要对勘探的工区进行了解,如:坐标,海拔高度,施工面积等。
2.2合理选取基站位置。由于通常情况下基站受电磁波及大面积水域影响严重,所以因为基站接收与发射数据,所以需要处在工区的中心并且信号较好,尽量避免一些信号干扰,不要有高大遮拦物。同时,施工前应该对近几天的卫星发射数据进行分析,避开过大的作业卫星数时段。
2.3野外勘探和数据整理。放样地震测线时应该按照之前设计的理论地标,利用要求的软件,在计算机里所已经安排好的物理坐标,手持计算机进行逐个精准的放样与实施,必须按照国家要求的技术标准进行按线束逐点放样,找到标准的位置,并且标记好。实时可以采集到各个物理点的实际探测坐标和数据,再针对室内的资料整理和数据处理,可以得到需要的格式的地震勘探的测量结果。完成后,根据地震勘探得到的测量成果,在实施工程前转换成所需参数,用先进和严密的方法进行全部的数据处理。
3 分析RTK放样的精度
根据野外原始记录对野外数据进行逐项检查:①查看天线类型选择是否合理; ②天线高输入的是否正确;③数据采样间隔是否一致;④选择的量高方法是否与野外相对应;⑤对物理点放样实测值与理论值进行比较,以及快速静态事后处理对比;⑥物理点放样误差分析:物理点坐标、高程检核情况;⑦实时动态测量的中误差;⑧复测点检验等各项技术指标是否达到技术标准和测量设计的要求。由于物探测量要求的精度较低,而RTK动态实时差分测量技术能达到厘米级精度,而且各点之间不存在误差积累。大量实践证明:采用RTK实时差分测量的放样误差均能满足地震勘探测量规范的要求和行业标准。
RTK作为一种动态作业,是运用于三维地震勘探行业的具有较稳定系统的技术,它相对于应用于地震勘探测量行业的其他技术,高精度完全符合三维地震勘探的标准。
4 结论与建议
由于RTK具有高精度、易操作、全天候等特点,所以其为三维地震勘探测量放样中提供了最新的科技。因为,GPS需要在运动中能够确定下来整周的未知数,不需要任何在静态下的初始化,实时跟踪也需要达到厘米化。所以RTK有以下几点优点:
4.1能在野外作业过程中实现质量控制:RTK测量方法可以在野外测量的同时就知道测量点的精度大大提高了作业效率。
4.2测量精度高:使用RTK测量定位精度高,可以轻松实现厘米级精度,是常规测量无法相比的。
4.3可全天候作业使用RTK进行物探测线放样,可以全天侯进行施工,无需通视,只要保证对天空通视而且动态数据链不间断,即可保证野外作业的正常进行。
4.4施工速度快作业效率高:如果在卫星状态良好和数据链通信正常的情况下,流动站在每个物理点上的观测时间仅10秒钟左右,远远快于常规测量,提高了生产效率,节约了项目成本。
参考文献
[1] 齐福海;RTK技术在地震勘探测量应用中的几个技术问题分析[J].测绘通报.2007,5(4)。
[2] 杨凡;地震勘探三维地震勘探测量中实时动态GPS测量技术的应用分析[J].测绘技术装备.2006,7(5)。
关键词:动态GPS 地震勘探测量 应用
中图分类号:TG333.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)29-537-01
实时动态GPS测量技术(简称RTK),具有定位精度高,操作简单、轻便、灵活的特点,能够提供三维坐标的实时定位成果,实现全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。实时与高效的特点使其在地震勘探勘探测量的行业里得到了广泛的应用。因此,它推动了石油勘探行业的科技性进步,本文对于RTK技术在地震勘探测量中的一些问题与应用进行了深刻的讨论。
1 三维GPS控制网的建立
1.1 具体操作方法及要求。根据要求,天线上的罗盘指针必须指向北,并将偏差严格控制在10°以内,并且天线与标志中心在对中整平仪器的时候要将误差控制在在3mm以内;而在开机和关机前后要对天线的高度各测量一次,将其差值控制在5mm;与此同时保证处理内业的平均方差都要不大于0.03m。
1.2 合理的布设GPS卫星定位网。由于GPS卫星定位网采集的数据是通过多个GPS的点位进行数据采集,并且网的外业观测数据是由多台GPS接收机同时测量。所以要合理布局,统筹安排。
1.3 精度分析。由于观测质量好的基线会使测量质量较好,提供了更好的数据,更加满足三维地震的勘探要求,所以要观测GPS基线向量的精度,使最终的测量成果达到很高的精度。
2 RTK实时动态技术放样三维地震测线
RTK实时差分测量也就是载波相位差分,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。在一个有精确WGS-84或BJ54坐标(可使用国家控制点或经GPS网平差后经验证符合规范要求的点)作为已知点。将一台GPS接收机设在已知点上作为基准站对GPS卫星进行观测,基准站计算出卫星星历、卫星钟差及电离层时间延迟等差分改正值,实时地将观测值和测站信息以及差分改正值调制到基准站电台的载波上,以数据链的形式通过基准站电台发射出去;流動站在对GPS卫星进行跟踪观测接受卫星信号的同时,也通过流动站电台接收由基准站电台发射的信号(数据链),流动站的GPS接收机再利用OTF(运动中求解整周模糊度)技术求解出整周模糊度N。
2.1由于施工场所的条件对勘探测量有很大的影响,所以施工前首先要对勘探的工区进行了解,如:坐标,海拔高度,施工面积等。
2.2合理选取基站位置。由于通常情况下基站受电磁波及大面积水域影响严重,所以因为基站接收与发射数据,所以需要处在工区的中心并且信号较好,尽量避免一些信号干扰,不要有高大遮拦物。同时,施工前应该对近几天的卫星发射数据进行分析,避开过大的作业卫星数时段。
2.3野外勘探和数据整理。放样地震测线时应该按照之前设计的理论地标,利用要求的软件,在计算机里所已经安排好的物理坐标,手持计算机进行逐个精准的放样与实施,必须按照国家要求的技术标准进行按线束逐点放样,找到标准的位置,并且标记好。实时可以采集到各个物理点的实际探测坐标和数据,再针对室内的资料整理和数据处理,可以得到需要的格式的地震勘探的测量结果。完成后,根据地震勘探得到的测量成果,在实施工程前转换成所需参数,用先进和严密的方法进行全部的数据处理。
3 分析RTK放样的精度
根据野外原始记录对野外数据进行逐项检查:①查看天线类型选择是否合理; ②天线高输入的是否正确;③数据采样间隔是否一致;④选择的量高方法是否与野外相对应;⑤对物理点放样实测值与理论值进行比较,以及快速静态事后处理对比;⑥物理点放样误差分析:物理点坐标、高程检核情况;⑦实时动态测量的中误差;⑧复测点检验等各项技术指标是否达到技术标准和测量设计的要求。由于物探测量要求的精度较低,而RTK动态实时差分测量技术能达到厘米级精度,而且各点之间不存在误差积累。大量实践证明:采用RTK实时差分测量的放样误差均能满足地震勘探测量规范的要求和行业标准。
RTK作为一种动态作业,是运用于三维地震勘探行业的具有较稳定系统的技术,它相对于应用于地震勘探测量行业的其他技术,高精度完全符合三维地震勘探的标准。
4 结论与建议
由于RTK具有高精度、易操作、全天候等特点,所以其为三维地震勘探测量放样中提供了最新的科技。因为,GPS需要在运动中能够确定下来整周的未知数,不需要任何在静态下的初始化,实时跟踪也需要达到厘米化。所以RTK有以下几点优点:
4.1能在野外作业过程中实现质量控制:RTK测量方法可以在野外测量的同时就知道测量点的精度大大提高了作业效率。
4.2测量精度高:使用RTK测量定位精度高,可以轻松实现厘米级精度,是常规测量无法相比的。
4.3可全天候作业使用RTK进行物探测线放样,可以全天侯进行施工,无需通视,只要保证对天空通视而且动态数据链不间断,即可保证野外作业的正常进行。
4.4施工速度快作业效率高:如果在卫星状态良好和数据链通信正常的情况下,流动站在每个物理点上的观测时间仅10秒钟左右,远远快于常规测量,提高了生产效率,节约了项目成本。
参考文献
[1] 齐福海;RTK技术在地震勘探测量应用中的几个技术问题分析[J].测绘通报.2007,5(4)。
[2] 杨凡;地震勘探三维地震勘探测量中实时动态GPS测量技术的应用分析[J].测绘技术装备.2006,7(5)。