GPS手持機在油氣管道工程測量中的應(yīng)用-論文網(wǎng)

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GPS手持機在油氣管道工程測量中的應(yīng)用
王登科王兆群
摘要采用GPS手持機，利用其數(shù)據(jù)采集功能、導(dǎo)航功能和數(shù)據(jù)管理功能，可以有效提高管道工程選線的科學性、提高管道工程選線的整體勘查技術(shù)水平、便于實施管道工程選線的綠色環(huán)保目標，便于在管道勘查、設(shè)計、施工以及管道運行過程中推行數(shù)字化管理。
關(guān)鍵詞 GPS手持機油氣田工程測量管道工程 MAPSOURCE Google Earth
前言
GPS衛(wèi)星定位技術(shù)目前已被廣泛應(yīng)用，GPS手持機以其定位速度快、定位精度高、攜帶方便等諸多優(yōu)點，應(yīng)用于油氣田工程建設(shè)勘察設(shè)計各個階段，其配套的數(shù)據(jù)管理軟件，方便其對數(shù)據(jù)進行管理。以下就本單位使用的GRAMIN GPAmap 60CSx手持機為例進行論述。
一數(shù)據(jù)采集功能
在油氣田工程測量中，通常測量人員要配合設(shè)計人員進行選線、交樁等工作，因此，需要對測區(qū)的位置、測量控制點、線路轉(zhuǎn)點等相關(guān)資料進行外業(yè)或內(nèi)業(yè)采集，錄入到手持機中。
1、坐標系統(tǒng)設(shè)置
實際工作中，GPS手持機測量采用的是WGS84坐標系，其數(shù)據(jù)是以WGS84的經(jīng)緯度格工進行數(shù)據(jù)存儲的，就我們國家而言，通常測量采用的是1954年北京坐標系或是1980西安坐標系，因此，根據(jù)采用坐標系統(tǒng)的不同，要對手持機進行設(shè)置，進行坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。相應(yīng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)數(shù)據(jù)計算通過兩個不同坐標系統(tǒng)的地記坐標相減就可得到DX、DY、DZ三個參數(shù)，其它參數(shù)根據(jù)具體位置錄入即可。確定好轉(zhuǎn)換參數(shù)后，就可以方便的進行地方坐標數(shù)據(jù)的采集和錄入工作了。
2、航點錄入
在進行選線、交樁的工作時，通常要對測區(qū)點位進行錄入。
1）實地錄入：選線時測量人員可到實地進行航點的錄入，準確確定測量區(qū)域。
2）手持機直接錄入：交樁時需要將設(shè)計人員提供的油區(qū)控制點、線路轉(zhuǎn)點等數(shù)據(jù)錄入到手持機中。
3）在MAPSOURCE中錄入：設(shè)置好轉(zhuǎn)換參數(shù)后，可直接在MAPSOURCE中進行數(shù)據(jù)錄入。也可將坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成WGS84坐標，轉(zhuǎn)換成GPS交換格式gpx格式，對數(shù)據(jù)進行批量錄入。
3、航線錄入
在油氣田線路工程測量中，通常設(shè)計人員要提供線路走向路由，進行線路地形圖測量或測量的交樁工作，因此需要測量人員對線路中線及轉(zhuǎn)點進行把握，可將線路數(shù)據(jù)錄入到GPS手持機中進行線路定線工作。
1）直接在GPS手持機中錄入航線：將航點錄入到新建航線中。
2）在MAPSOURCE中將航點數(shù)據(jù)錄入到航線中。
4、航跡錄入
航跡功能在GPS應(yīng)用中具有特殊意義，航跡主要記錄經(jīng)過的路由，在野外迷路時，可以原路返回，也可根據(jù)航跡，找到以前經(jīng)過的路由，在長輸線路或路途復(fù)雜地區(qū)特別有用。
1）可直接利用GPS手持機采集航跡；
2）可在MAPSOURCE地圖上進行航跡規(guī)劃，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)錄入到手持機中；
3）可在Google Earth地圖上進行添加路徑功能，進行航跡路由確定，然后將相應(yīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GPS手持機航跡格式文件進行錄入。
二導(dǎo)航功能
GPS的主要功能是導(dǎo)航功能，導(dǎo)航可以讓測量人員在野外準確選擇準佳的路由，可以快速準確的到達目標地。GPS手持機的導(dǎo)航方法有直線導(dǎo)航和沿路導(dǎo)航兩種方式，本文重點論述一下沿路導(dǎo)航功能的應(yīng)用。
1 直線導(dǎo)航：主要應(yīng)用于需要步行到達地區(qū)。因為步行，因此要選擇最合理的路徑，主要考慮距離、方向問題，直線導(dǎo)航可以實時告訴你目前距目標的距離，根據(jù)圖形界面的指示器，可知道距目標的左右方位，可以準確的找到目標。
2 沿路導(dǎo)航
1）地圖選擇：具有一個高版本的導(dǎo)航地圖是導(dǎo)航準確度的硬件，手持機中地圖一般可升級到目前的最高版本。
2）選路：手持機選路可以先設(shè)定好目標，根據(jù)最短距離或是最短時間，應(yīng)用沿路導(dǎo)航，可以自動為你選擇出合理到到達目標的路徑。
3）航線沿路導(dǎo)航：可以計算出到達航線各個航點的最佳路由。
三數(shù)據(jù)管理功能
在油氣田測量工程中，特別是長輸線路測量工程中，有大量的線路控制點、線路轉(zhuǎn)點、航線、航跡等，因此，需要對數(shù)據(jù)進行管理，mapsource 可應(yīng)用于GPS手持機的數(shù)據(jù)管理。
1、數(shù)據(jù)管理功能；
主要功能是對地圖、航點、航線、航跡等數(shù)據(jù)進行管理功能，在mapsource中可將測量數(shù)據(jù)分別放在不同的標簽欄里進行數(shù)據(jù)管理，方便，直觀。在此，不作太多論述。
2、超鏈接功能；
該功能的應(yīng)用其實具有特殊的意義，野外測量過程中，我們對測量區(qū)域各個部分進行描述，形成圖片、文字等其它資料信息，利用其超鏈接功能，可將相應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈接到相應(yīng)的航點、航線、航跡上進行說明。
3、在GOOGLE EARTH查看功能。
可以將mapsource中數(shù)據(jù)在GOOGLE EARTH顯示出來，直觀的看到航點、航線、航跡數(shù)據(jù)，如下圖：

四工程應(yīng)用
在西氣東輸二線管線工程中，我單位完成了全線路600多公里線路定線測量工作，采用GPS手持機。通過管道勘測工程實踐，可以看出：
1. 采用GPS手持機，能夠提高管道工程選線的科學性。在現(xiàn)場勘查時，通過手持機可以準確采集線路航點、航線、航跡等數(shù)據(jù)，便于觀察線路走向的前后左右地形地貌，從較大范圍的角度做對比分析，保證了線路走向的合理性，提高管道工程的設(shè)計質(zhì)量，從而確保管道整體工程的科學目標。
2. 采用GPS手持機，能夠提高管道工程選線的整體勘查技術(shù)水平。通常的線路勘查工作，主要依靠勘測人員的個人經(jīng)驗和專業(yè)知識，利用目測線路的實地概貌進行判斷，具有較大的局限性。采用GPS手持機，掌握先進的科學工具，便于把豐富的個人經(jīng)驗和專業(yè)技術(shù)推行到參與管道工程選線的所有勘測工作人員，能夠普遍提高勘測工程的技術(shù)水平。
3. 采用GPS手持機，便于實施管道工程選線的綠色環(huán)保目標。實現(xiàn)環(huán)保目標需要全面把握工程對象環(huán)境的連貫性、系統(tǒng)性、針對性，線路航點、航線、航跡所處地點的水系、山系、耕地、綠地、交通的規(guī)劃等等，從而使管道工程同綠色環(huán)境處于和諧狀態(tài)。通常的線路勘測，利用目測只能觀察到局部地區(qū)，容易忽略環(huán)境的連貫狀態(tài)。使用手持機，發(fā)揮了超鏈接功能，對測量區(qū)域內(nèi)管道各個部分進行描述，形成圖片、文字等其它資料信息，有針對性的采取有效措施，最大限度地實現(xiàn)管道工程的環(huán)保目標。
4. 在管道工程勘測后期的交樁工作中，施工人員和勘測人員到達管道現(xiàn)場后，采用GPS手持機，能夠很方便地根據(jù)數(shù)據(jù)，快速準確的找到管道線路的路由，方便了施工管理。
5. 采用GPS手持機，便于在管道勘查、設(shè)計、施工以及管道運行管理過程中推行數(shù)字化。數(shù)字化管理能夠提高管理效率、管理水平。運用手持機過程中，取得了完滿的有效數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對勘測工作之后的設(shè)計、施工、管道運行都有重要用途，是參與數(shù)字化管理的重要組成部分，增加了數(shù)據(jù)庫的完整性，提高了數(shù)字化管理的效率好水平。通常的線路勘測，缺少這些數(shù)據(jù)，影響了數(shù)字化管理的程度。
五結(jié)束語
采用GPS手持機，利用其數(shù)據(jù)采集功能、導(dǎo)航功能和數(shù)據(jù)管理功能，可以有效提高管道工程選線的科學性、提高管道工程選線的整體勘查技術(shù)水平、便于實施管道工程選線的綠色環(huán)保目標、便于在管道勘查、設(shè)計、施工以及管道運行管理過程中推行數(shù)字化。GPS手持機將會在油氣田工程測量中得到應(yīng)用廣泛。同時，以后隨著定位精度的不斷提高，將更好的提高勘測工作效率，滿足工程測量需要，提高油氣管道工程的科學水平和管理效率。