叶庆丰
玉门油田公司工程技术研究院 735000
摘要：玉门油田诞生于祁连山下的石油河畔，老区及环庆新区地貌均以高山地为主，地势险峻，通行不便，且油田开发生产区域跨越多个自然生态保护区，研究应用数字摄影测量技术在油田的地面工程建设的整体规划，统筹油田开发与生态保护中有着积极作用，大幅提升工作效率的同时减小对环境的破坏，从而为企业带来更大的经济效益和社会效益。当今数字摄影测量技术日趋成熟，被广泛应用于众多领域，此项技术的诸多优越性必将为油田开发建设工作带来更大的进展。
关键词：油气田建设；数字摄影测量；技术应用
一、数字摄影测量技术及其优点分析
数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的其本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。美国等国称之为软拷贝摄影测量，我国王之卓教授称为全数字摄影测量。这种定义认为，在数字摄影测量过程中，不仅产品是数字的，而目中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。
随着数字图像处理、模式识别、人工智能、人工神经元网络、专家系统和计算机视觉等学科的不断发展，以及计算机性能的快速提高，数字摄影测量被公认为摄影测量的第三个阶段。数字摄影测量就是以数字影像为基础，用电子计算机进行分析和处理，确定被摄物体的形状、大小、空间位置及其性质的技术。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于:它处理的原始信息不仅可以是像片，更主要的是数字摄影或数字化影像，它最终是以计算机视觉代替人眼的主体观测，因而它所使用的仪器最终将只是通用计算机及其相应外部设备。其优点主要表现如下：
1、时效性高。产品编辑采用多人联机编辑策略（多人可对同一块数字产品进行编辑），避免大量的接边工作，提高生产效率。
2、可靠性高。系统经过研究与开发，采用基于影像特征、影像频率域与空间域相结合的适合于任意角度的高精度影像匹配算法，提高影像匹配的精度和效率。
3、自动化程度高。采用多核并行计算策略，实现影像连接点的自动匹配、DSM/DEM的自动匹配以及DOM/TDOM的自动纠正和镶嵌。
4、数字摄影成果易于信息分层、高精度复合及进行动态分析，生成各种专题图，如果辅以多时相的图像信息对于油气田建设中的土地利用变迁、大型工程建设、自然灾害的监测和控制都会起到很好的作用。同时，可以根据影像获取不良地质条件及地质灾害信息，例如：山体滑坡、泥石流、活动断裂、岩性分布等。
5、利用航空数字摄影测量技术进行测绘地形图，是一种环保的先进作业方式，在数字摄影测量中主要采用从非接触的摄影相片中提取信息，可以使人为的地面作业大幅度减少，除了一些新增的重要地物调绘需要实地作业外，绝大部分工作在室内进行，不受地理条件的限制，具有较高的自动化程度和较小的劳动强度，经济实用、易于形成规模生产能力，有广泛的经济效益和社会效益。从而在工程规划中很好的保护植被，有利于环境的保护。
6、通过使用航空摄影测量，获取丰富的高附加值数据源和多用途的数字化测绘资料产品，一是可以实现科学合理的数字化选线和布站，提高油田建设勘察设计水平，实现精细化的三维设计；二是用数字高程模型和影像，实现三维仿真，真实再现实地场景；三是通过线性优化理论和数字模型的建立，进行油田的合理布站和管网线系统路游优化，全面提高油田模式的整体决策管理水平。
二、数字摄影测量的作业流程
通常情况下，数字摄影测量技术的映射过程分为三个阶段，分别是内定向、相对定向以及决定定向，这三个阶段发挥的作用具有显著的不同。
变形内定向是要实现正确照片扫描过程中扫描坐标之间的转换，内定向就是基于该照片上的测量标记，恢复与摄影机的位置，进而使得照片的主要的四个角落在图像上的点的坐标系统。在通过扫描以后，进而实现照片在各坐标系的有效的转换，在内定向阶段，需要根据照片的框架坐标系与摄影的测量值作为参考，在此基础上调节摄像的位置，使得摄像数据更加准确和合理。相对方向就是指恢复相对空间方位的两个相邻图像相同的名称，使得光线彼此相交。在三维模型中，转换得到的坐标系统在地面上。在这个阶段，就要充分保证光线的对角交合，选择名称一致的光照条件，要形成摄影基线和等接地点之间的共面关系。绝对方向的对象，这样才能确定在该模型的点的坐标是地面坐标系统到系统，在拍照的过程中，要等模型开启之后进行，这样才能保证元素方位角的绝对性，进一步确保数据的准确性。数字摄影测量在具体的工作过程中，总是按照这三个阶段进行合理的安排。三者之间的有效配合使得摄影测量工作能够取得精准的数据，进而为工程的实施提供准确的数据。
三、数字摄影测量中的GPS的基本技术控制
GPS是一种全球定位系统，在我国经济发展的过程中逐渐发展起来的一种全新的技术，在油气田地面建设的发展过程中，GPS的应用范围十分广泛，它与传统的控制技术相比，具有明显的优越性，其自动化和智能化的特点十分明显，并且数据的收集和处理方面比较准确，因此受到各个行业的广泛推崇。在进行数字摄影的测量过程中，GPS的使用也有着一定的使用要求。在进行测量的过程中，测量范围线的线路大多采用直线式的结构，要加强网行结构的强度，全面提高网络控制的精准度，在进行GPS网络的控制工作方面，要尽可能地保证临近网络的接入点，进而构建闭环结构，在具体的实际运用中，相关工作人员要高度重视临近坐标差之间的相对精准程度，这样才能保证后续工作的顺利开展，实现油气田地面建设的建设质量。
四、数字摄影测量技术在油气田建设中的应用
在油气田地面建设的具体施工过程中，可以借助SPCET-SET对软件的使用进行适当的调解工作，从而保证自主控制三角测量点和转折点，在这样的背景下，可以最大限度地确保相关数据的准确性和有效性。同时，采取SSK数字测量工作站对数据的采集和使用进行相对灵活的运用，从而使得采集到的数据可以更有效地应用到工程施工过程中，大大提高工程施工的效率，获得更为明显的应用效果。
数字摄影测量技术在油气田中的实际应用，使得仿真设计的精准程度得到大大的提高，给人员带来极大的视觉效果，获得良好的视觉享受，为日后工作的顺利开展奠定一定的基础，促进整体工作的顺利运行。总之，数字摄影测量技术在地面建设中进行应用之后，可以有效减少盲目施工给工程带来不必要的麻烦，可以准确分析施工地面以及各岩土层的底层结构、分布状况以及物理力学性质，进而在分析研究的基础上确定最佳施工方案，对地面承载力进行良好的认识，从而保证施工工程质量的顺利完工。可以尽可能地避免由于工程的兴建给环境带来的恶化问题，可以达到自然环境保护的目的。在可行性研究阶段，可以结合工程施工的具体特点选择施工场地，在这个过程中，数字摄影测量技术就起着举足轻重的作用，保证精准度的基础上通过使用各种不同的先进技术提高了设计人员的设计水平和施工人员的工作效率。
结束语
综上所述，在油气田地面建设中使用数字摄影测量技术，一方面可以促进效率的提高，另一方面还可以充分保障工作质量的提升，能够有力地构件地理空间的数据架构，与GPS技术、集成技术以及CAD技术等有效地结合起来，通过多样化的信息技术方式的运用，可以进一步推动油气田地面建设作业的高效率和高质量的实现，加强油气田的施工效果，并且极大满足油田的各项设计，促进油气田建设的高效发展，从而推动我国经济社会的不断进步和发展，向着可持续发展的方向迈进。
参考文献
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