rk测量作业新方法的选择

rk测量作业新方法的选择

1rtk技术应用实时相位检测（rtk）是世界上最先进的测量技术之一。它的应用是地球物理技术的革命。1994年,在塔里木盆地对美国ESSO公司石油勘探工程的反承包中,我国首次引进RTK技术。十年来,RTK技术的硬软件不断完善提高,对这一技术的使用日趋成熟,并已经成为物探测量的主要手段。RTK技术的原理是在一个已知点上架设卫星定位接收机作为参考站,在未知点上用卫星定位接收机进行定位称为流动站,流动站在接收GPS卫星信号的同时,也通过通讯链(无线电台)接收参考站发来的差分信号,从而根据卫星数据和参考站的改正值实时解算两站点间相对位置的测量方法(图1)。在物探测量工作中,先进的技术加上先进的作业方法,才能够提高工程质量和工作效率。通过对国内几个油田实施测量监督过程中发现,野外的RTK施工中,由于作业方法不当,使得RTK的先进性能得不到充分发挥,大大影响了工作效率。笔者经过认真分析,创造和总结了几种测量方法,在一些油田推广应用,取得了明显效果。文中对这几种方法分别进行了介绍。2物理点更新的原因使用RTK施工,在以下几种情况下应当进行复测:①每日施工前;②搬迁至新的参考站;③重新初始化后;④接收机或手簿内的数据或参数更新后。对于RTK方法,复测不仅是为了检核仪器中各项参数输入以及物理点放样是否正确,也是评定测量精度的基本手段,因而十分重要。通过多年野外工作,总结出了以下适应野外勘探测量工作的复测法。2.1邻线模式2.邻线上溯复测法是RTK进行三维地震勘探测量时的一种作业方法。以前,进行野外三维施工中做上线前的复测时,主要有以下三种方法。(1)首先将全部流动站都集中到一个控制点进行复测,然后再分别到各条测线上去放样。这种作业方法的弊病是:①流动站仪器初始化往往需较长时间,各台仪器逐个检核,有时需要半天甚至更长的时间;②控制点距新测线往往较远,复测完再去新线还要走较长路程,且此期间仪器还不能关机或失锁,否则还将重来。这样不仅作业麻烦,浪费时间,也增加了作业人员的劳动强度。(2)每当上新线时,所有流动站都要先到本仪器测过的测线上去复测,再去新测线放样。这种作业方法的弊病是:以小队有8台流动站、接收线距为200m计算,每个组复测后还要再走至少1.6km的路程,此期间仪器同样不能关机或失锁。而且这种复测方法只是各仪器对自身的检查,如果某台仪器有系统差,也不可能被发现。(3)所有流动站都到已测过的测线上去复测,每个组复测后还要走检波线距倍数的距离,最远的一个组要走1km,甚至更长的路程。邻线上溯复测法就是每天开工时,每台流动站复测相邻的上一条测线的2个点,即第一组复测前一天相邻的测线,第二组复测第一组当天的测线,其余组依次类推,复测完回到本组当天的测线施工。倘若后面的组比前面的组先到。则先到者为放样,后到者为复测,不会影响进度。本条线结束时再按开工时的作法,在相邻的上一条线复测2个点。邻线上溯复测法的优点是:(1)减少了复测后所走距离,每组只需走一个接收线距即到新线,提高了工作效率;(2)可做到复测点均匀,加上规范规定的其他情况下的复测点,复测率可超过1%(规范规定不低于1%);(3)所有的仪器(包括参考站、流动站)形成一个检验环,其中任一台出现问题都可检查出来,避免了检验不出仪器系统差的问题,保证了测量的质量。邻线上溯复测法适用于平原、草原、戈壁、沙丘起伏不大的沙漠等地形的三维地震勘探。邻线上溯复测法在长庆、吉林油田应用后,受到专业技术人员的肯定和作业人员的欢迎,一致认为邻线上溯复测法不仅保证了质量,也大大提高了工作效率。2.2在同一物理点上大量复测,却导致了复测的作用重新初始化复测法主要是针对二维勘探测量的一种方法。物探测量工作中,复测工作非常重要而且必要,不仅复测率要达1%以上,而且要求尽量分布均匀,才能达到合理准确评定测量精度的目的。野外测量施工中,在地形、环境较好时(比如沙漠、戈壁、草原、海滩等),要求复测的后面3种情况可能一天都不会出现,为了达到1%的复测率,有时在同一物理点上连续采集两组数据,把第二次作为复测,这种做法是不正确的,因此也就起不到复测的作用;有时则在整条测线完成后,再去测线上专门复测,这样不仅作业人员要再跑一趟工地,也造成了将复测点集中于某一段的现象,也不能达到复测的目的。长期以来,我们在测量工作检查中总是强调复测点要均匀分布,但收效甚微。究其根源,还在于没有一个行之有效的作业方法来解决这一问题。重新初始化复测法,就是在野外进行RTK放样过程中,每测一段距离(比如3～4km),人为的将流动站接收机关机再打开,强制接收机重新初始化,就出现了“仪器重新初始化后”必须复测的情况。这样做很容易达到1%的复测率,又能使复测点分布均匀。重新初始化复测法,不但解决了困扰我们多年的复测点分而不均的问题,还可人为控制复测点的分布密度,真正实现了复测的目的。3接收线方向的选取在以往三维测量中,作业人员通常将检波点和炮点分别放样.主要有以下两种方式:(1)沿炮线方向放样在三维勘探中,道距一般为几十米(如50m),沿接收线方向的炮点距则较长,一般为几百米(如300m),若炮点按炮线方向(与接收线方向一致)独立放样,需要走300m才能放样一个点,所走的无效距离过长,效率降低(图2);(2)垂直于炮线方向放样多数作业员采取这种方式,炮线距一般大于道距而小于炮点距,这样做效率比前一种方法有所提高(图3)。但这样做有两个缺陷:(1)若沿该方向施测距离过长(超过一束线的宽度),则可能因为短时内放炮工作进行不到该处而使测量标志丢失,而施工距离过短,则沿炮线方向折弯较多又降低了效率;(2)按此方向施工不利于遇障碍物时恢复性炮点的实测,恢复性炮点应沿接收线方向按整道距倍数偏移,只有流动站前进方向和接收线方向一致时,才便于恢复性炮点位置的选取。一检带两炮作业法是三维勘探的一种测量放样方法。其做法是在放样一条接收线时,同时兼顾放样左右两侧相邻的两条炮线,三条线一一起完成。这样可以少走一些无效路程,也便于恢复性炮点的实测,从而大大提高了效率(图4)。与前两种方法相比,一检带两炮作业法效率究竟能提高多少?以下按8线16炮,道距为50m,接收线距为200m,激发线距为100m,激发点(炮点)距为300m,激发线长6km的观测系统,按照一台流动站一天行进12km计算,对几种方法的作业效率进行比较:(1)沿测线方向相当于一天放样两条炮线,共计40个炮点;(2)垂直测线方向按照一次放样一束线的宽度,行进12km约放样107个炮点;(3)一检带两炮按照这种方法,行进12km约放样156个检波点和52个炮点共208个物理点,效率约为第二种方法的2倍,第一种方法的5倍。吉林油田、新疆油田实施这种方法,野外作业进度得到很大提高。根据三维地震勘探观测系统的不同,也可以做-检带三炮(两条接收线夹三条激发线),或一检带四炮(两条接收线夹四条激发线)等。但应因地制宜,若带炮过多,效率反而会下降。4放样实测控制定高程二维地震测线相交,要进行交点检查。在地震勘探部署中,只有严格的二维正交测线,交点才能落在整桩号上,这种情况现已不多见。大多数情况下,二维测线交点都是落在两个物理点之间,我们称之为“虚交点”。野外测量施工中,对当年测线的交点,都是采用后实测的测线在交点附近“联测先施测”的测线测点的方法。而对往年的测线,由于测量标志基本无存,所以大都是在当年的一条测线实测完后,采用室内计算虚交点高程的方法检查交点高差是否在限差之内。如果超限,则必须去野外现场核实。在地形起伏较大(如山地)或地表变化剧烈(如塔里木盆地大沙漠中的满东)地区,虚交点超限的情况时有出现,这大都是地形原因造成(如图5所示一条测线过山梁,另一条相交测线在沟内),或是地表变化引起。为了核实原因,测量人员必须再去一次现场,而这往往比较艰难,需要耗时、耗力、耗设备。要是遇到险峻的山地,则要很大的投入。放样实测交点法就是测量上线之前,先将与新测线交点附近的老测线物理点坐标上装到RTK流动站手簿,当测量到该位置时,按原坐标把老测线物理点放样出来,测出该点高程(如果此时老测线的测量标志还在,则直接到标志处实测)。将新旧高程数据相减即求出高差。同时将新测线附近的点复测一遍,以证实新测线的成果正确。此时如果高差超限,则说明地表有了变化(主要是大沙漠区),或老的测量成果有问题(这种情况很少)。因为是实测数据,就用不着测量人员再