基于CORS系统下网络RTK技术在大比例尺数字测图中的应用

应用技术　Ｉ■　Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　基于ＣＯＲＳ系统下网络ＲＴＫ技术在大比例尺数字　测图中的应用　张文德　（新疆地矿测绘院新疆乌鲁木齐８３００１７）　［摘要］简单介绍了ＣＯＲＳ系统下网络ＲＴＫ技术工作原理，通过工程案例叙述了ＣＯＲＳ系统下网络ＲＴＫ技术在大比例尺数字测图中的应用，同时与常规ＲＴＫ　技术作简单对比，得出两者的部分优缺点。网络ＲＴＫ技术不论是在作业范围、测量精度、可靠性和高效性方面，都是测量技术的巨大进步。　［关键词］ＣＯＲＳ系统；网络ＲＴＫ；ＲＴＫ；效率Ｉ　中图分类号：Ｐ２２８．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１３）３３—０３０２—０２　１前言　ＧＰＳ－ＲＴＫ为实时动态差分测量技术，它是ＧＰＳ测量技术发展中的一个新　突破。它利用卫星发射的两个载波Ｌｌ和工２，以载波相位测量为观测值的实时动　态差分测量技术。　密集、道路纵横交错、两旁树木密集，配输电线以及通信线路交织分布。如果采　用常规ＲＴＫ测量手段施测十分缓慢，频繁变换基准站，测前测后检测，很难在　短时间内完成这么大量的大比例尺地形图测绘工作。针对测区特点，项目组选　择利用乌鲁木齐市连续运行卫星定位综合服务系统（ＵＲＣＯＲＳ），利用ＣＯＲＳ　下网络ＲＴＫ技术进行大比例尺数字测图，由于在《１：５００、ｌ：１０００、１：２０００＃ｂ业数　字测图技术规程》和《全球卫星定位系统技术规范》等相关的技术规范中没有涉　及到ＣＯＲｓ应用的具体要求，因此，为了确保测量的精度，我们首先选取测区内　局部范围作为试验区，先进行精度测试和分析，再进行整个测区的工作。　３．２作业设备　网络ＲＴＫ作业设备配置：中海达Ｖ９双频ＧＰＳ接收机６台，数据通讯模块　（ＧＰＲＳ￣块）、ｓＩＭ卡６张，获取ＣＯＲＳ中心授权的用户名、密码、ＩＰ地址、端口设　ＣＯＲＳ系统下网络ＲＴＫ技术是继ＧＰＳ　ＲＴＫ之后出现的一种卫星定位技　术、计算机网络技术、数字通讯技术等相结合的测量新技术。目前新疆境内已经　在乌鲁木齐、昌吉、克拉玛依等地区建立了覆盖各自区域的ＣＯＲＳ系统，已经普　遍投人生产使用。　我院在２０１　１年７月至９月承担了乌鲁木齐市高新区几个乡镇的１：］０００￣形　图测绘项目，由于项目任务重（面积约ｌＯｋ／ｎ２）、工期紧，项目组大胆引进新技　术，利用乌鲁木齐连续运行卫星定位综合服务系统（简称为：ＵＲＣＯＲＳ），作业　中使用基于ＵＲＣＯＲＳ下的网络ＲＴＫ技术，以及辅助利用了常规ＧＰＳ　ＲＴＫ技　术，最终按合同工期高效率地完成了该项目。　２网络ＲＴＫ基本工作原理　ＣＯＲＳ系统由参考站子系统、数据处理中心子系统、数据通信子系统和用　户应用子系统四部分组成，各子系统由数据通信子系统互联。形成一个分布于　整个城市的局域网。ＣＯＲＳ是在一个较大的区域内均匀的布设多参考站，构成　置等参数。配有电台的中海达Ｖ９　ＧＰＳ－ＲＴＫ（１＋１）ｌ套，拓普康全站仪２台。以　上仪器设备经过质检部门检验检校，均在有效期内使用。　３　３对网络ＲＴＫ的精度检验　首先从测区范围周边搜集具备相关坐标系统的已有控制点，共搜集到５个　Ｅ级ＧＰｓ控制点（高程均联测四等水准），然后采用常规ＲＴＫ技术，使用流动站分　别采集其中４／ｐ，￣的ＷＧＳ－－８４坐标，然后利用两套坐标系成果进行点校正。点校　正结果较好，平面残差＜２ｃｍ，高程残差＜３ｃｍ，均满足规范要求。首先对未参与　点校正的Ｅ｛爱控制点进行了检测，平面和高程较差均不超过４ｃｍ。其次使用准　备好转换参数的网络ＲＴＫ流动站（Ｖ９—２）和已作校正并检测控制点后的流动　站（ｖ９—１）在测图区域局部范围内均匀采集了地形、地物特征点共计１０个重合　点。测量过程中确保两台仪器均参数设置无误，观测条件符合规范相关要求，尽　量做到避免粗差。将网络Ｒ皿（测量结果与常规ＲＴＫ测量成果相比较，其较差列　于下表中。　个参考站网，各参考站按设定的采样率连续观测，通过数据通信系统实时将　观测数据传输给系统控制中心，系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理　一和质量分析，然后对整个数据进行统一解算，估算出网内的各种系统误差改正　项（电离层、对流层、卫星轨道误差），获得本区域的误差改正模型。之后，向用户　实时发送ＧＰＳ改正数据，用户只需要一台ＧＰｓ接收机，便可得到高精度的可靠　的定位结果。ＣＯＲＳ目前主要有几种网络，Ｉ！ＩＩＲＴＫ技术有虚拟参考站（Ⅵ　）技　术、主辅站技术（Ｉ—ＭＡＸ）、区域改正参数（ＥＫｅ）技术和综合误差内插法技术等。　网络ＲＴＫ技术是ＣＯＲＳＹｅ＝生最重要原因和最主要的应用方式。目前，我国　大多数ＣＯＲＳ系统建立最主要的是进行网络ＲＴＫ测量，网络ＲＴＫ技术与常规　ＲＴＫ技术相比，不论是在作业范围、测量精度、可靠性和商效性方面，都是测量　技术的巨大进步。　３工程案倒　３　１工程概况　根据上表统计结果可以看到：网络ＲＴＫ测量结果与其他常规测量技术获　取的测量结果都在厘米级，平面点位较差最大值为３．４ｃｍ，最小值为０．１ｃｍ；高　程较差最大值３．５ｃｍ，最小值２ｃｍ。因此ｕＲｃＯＲｓ下的网络ＲＴＫ完全可以用于　本次１：：１０００￣字化地形图的图根控制和碎步点测量。　３　４图根控制和碎部点测量　本项目无需作首级控制，采用已建立的乌鲁木齐市连续运行卫星定位综合　为满足乌鲁木齐市某乡镇新农村建设规划、土地管理等方面需要，我院受　委托须完成该辖区内１：１０００￣形图测绘任务。本次需测量的面积约１０ｋｍ２，测　图范围非连片区域是由该镇所隶属的若干行政村居民地范围构成。测区内房屋　表Ｉ平面检查点对照表　点名　＾ｉ—ｉ　服务系统（ＵＲＣＯＲＳ），利用与该系统相关的ＧＰｓ解算软件，求得测图区域坐标　转换参数（七参数），然后利用网络　技术、常规ＲＴＫ和全站仪相配合的方法　进行全野外数字化测图。本次地形测量中直接用网络ＲＴＫ技术进行碎步点测　量，一些信号弱、不稳定片区采用常｛￣ＲＴＫ技术施测，极少部分隐蔽地区，加密　图根点配合用全站仪施测　３．５网络ＲＴＫ与常规ＲＴＫ技术的比较　本次作业中大量使用了网络ＲＴＫ技术，也有小范围使用了常规的ＲＴＫ技　融撂ＩｆＫ　Ｃ￣９－２）测量成果　占　ｘ坐标　Ｙ坐标　名　…　ＫＴＫ　一１）鳓量成果　ｘ坐檐　Ｙ坐标　差值△　差值ｌ△　潢誊　蔷注　Ｘ　５　毒盘　５３４８６５　４３＂１　＾１　４８７５４８ｔ　７４５　Ｓ３４截石　５　叫，Ｄ２ｂ　０２２　。．　砖庸角　＾２～ｉ　￣８７６３６６　４３２　５３４８４２　３ｑ２　／２．　￣８７８３８８：《Ｓｆ　￥３４斛Ｚ　４∞　一Ｏ　Ｏｔｇ　＂ＯＹＯ１４　０　Ｂ２４　鹈房强　术，通过在外业测量中的使用，与传统ＲＴＫ作业相比，发现基于ＣＯＲＳ系统的　网络ＲＴＫ技术主要优点如下：（１）流动站接收机不受参考站距离的严格限制，使　ＧＰｓ有效作业范围得到了极大扩展，（２）采用事先建好的连续基准站，用户随时　可以观测，使用方便，提高了工作效率；（３）拥有完善的数据监控系统，可消除或　削弱各种系统误差的影响，还可获得高精度和高可靠性的定位结果；（４）用户不　需架设参考站，真正实现单人单机作业，减少了费用；（５腹用固定可靠的数据链　通讯方式，减少了信号噪声的干扰。　４８７５ｔＢ３　０８５　５３４９船Ｓ船　＾３　娟铷　髓　ｌＯ３　５３４呱Ｓ　一０　Ｏｌ｝　Ｂ　０｛８　０　０２５　ｌ砖摩角　Ａ４一ｉ　４８７６０＊，＆５，４８　弱赔ｌ２　９６５　Ａ４　４８７６０￣４　５５１　Ｓ瑚１２．９７８　柏．＇００３　锄０１３　口　０ｌ０　精傍角　ｊ　Ａ５—１　４８￣５９２ｉ　８９８　５３４７９５　６８　蛞　∞？№ｌ　１２２　５３：４＇￣Ｊ＇５　６右２　—０　０．０１８　０　攫ｎ　砖房角　表２高程检查点对照表　网络ＲＴ　ｍ卜２）捌基成果　点名　Ｂ卜１　弗２—１　Ｂ３—１　Ｍ一１　一玳桃｝一１》酗塞成果　直名　础　坐标　鳘檬　Ｋ高程　５３２　６０Ｔ　５３３．３５３　５瓢ｎ措　Ｂ｛　ＢＳ　高壤麓值　△＊　０　０＇３５　备注　高程点　ｌ蓓鼹点　Ｄ．０ｌ８　．。０２４　０　Ｏ１８　坐标　Ｙ坐标　Ｘ甍柽　５３２　８４２　Ｓ３３　３乳　５３５　０　５ａ５：３９４　５３６他３　由于连续运行参考站建站费用昂贵，数量有限，所以在个别测区作业时，流　动站与参考站距离跨度很大（３０－５０ｋｍ），又加上测区建筑物密集、楼层高，林　木茂盛，或者在丘陵区等不开阔地域作业时，能够同步锁定的卫星个数较少，导　致流动站信号不稳定、常失锁，不能顺利或短时间初始化。在这样的情形下就需　要及时在附近观测条件较好的地方作至少两个图根级固定点，为接下来使用　高羟点　稿栏点　禹程点　５３６：毗８　５３Ｂ　７０　ｌ　３０２　ｔ科技博览　应用技术　ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　●Ｉ　浅谈油田污水处理工艺技术与应用　马晓芳郑月霞　孙晓燕　（中石化胜利油田滨南采油四矿联合站）　［摘要］随着油田开发的深入，油田废水日益增多，严重破坏了生态坏境。并且随着油田注水开发的不断深入，油藏对注入水质的要求越来越高。因此，对　污水进行达标处理已经成为油田的必要工作。本文通过介绍污水处理的主要方法和工艺，探讨油田应用最广泛的污水处理技术，展望了油田污水处理技术的方向。　［关键词］油田；污水处理，水质；发展　中图分类号：Ｕ６６４．９＋２　文献标识码：Ａ　文章编号ｔ１００９—９１４ｘ（２Ｏｌ３）３３一Ｏ３０３—０ｌ　１油田污水处理工艺　对水质造成了二次污染，这就是注水管线截面积缩小的直接原因。　在石油开采过程中，油田污水主要包括油田采出水、钻井污水及站内其他　类型的含油污水。对这些污水经过简单的处理后就进行排放，对生态环境造成　了极大的破坏。目前污水处理的方法主要有：物理法、化学法、生物法三种。（１）物　理法。物理法主要是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等，应用于　油田各污水处理站、低渗透区块注水站的污水处理，常用的处理工艺为“上游三　段法Ｃ缓冲＋沉积分离除油＋过滤）”＋“下游二段法（缓冲＋精细过滤）　。物理法　主要包括重力分离、离心分离、过滤、膜分离和蒸发等方法。（２）化学法。化学法　主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性　物质，特别是含油废水中的乳化油。应用于油田各污水处理站，通过添加一定浓　度的化学药剂从而辅助物理法达到提高水处理效果的目的。它包括混凝沉淀、　化学转化和中和等方法。（３）生物法。生物法是利用微生物的生化作用，将复杂　的有机物分解为简单的物质，将有毒的物质转化为无毒物质，从而使废水得以　净化。根据氧气的供应与否，将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理。主要　应用于注汽锅炉给水的处理、污水达标排放处理等领域。　油田污水成分比较复杂，不同的油层成分也各不相同，油分含量及油在水　中的存在形式也不尽相同，因此单一的处理方法往往达不到水质标准，各种方　法都有其局限性，在实际应用中通常都是两三种方法结合使用。在水处理工艺　流程中，常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离，主要除去浮油及油湿固　体。二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等，主要是破乳和去除分散油。深度处理　有超滤、活性炭吸附、生化处理等，主要是去除溶解油　２污水处理中遇到的问题　（１）油田提高油层能量的方式主要靠注水，为了使注水开发取得较好的效　果，采取向地层中注入化学药剂等（如聚丙烯酰胺），用来提高注水粘度、波及系　数等因素。这样使得采出的地层水成分复杂，处理起来难度较大。对此类问题国　内外没有成熟的技术可以借鉴，如果不能合理的解决此问题，将制约油田开发　水平的进展。　（２）油田污水系统的两大难题就是腐蚀和结垢，虽然油田采取了积极的应　对措施，但是由于成本、管理等诸多因素的影响，腐蚀和结垢问题造成的影响依　然存在。　（３）在注水实际运行中发现，虽然油田污水经过了注水站的层层处理，但是　水中Ｆ’ｅ２＋会逐渐被氧化形成沉淀物质，使水质恶化。并且，注水管线缺少内防　腐措施，运行时间长，污水中含有的ＳＲＢ在厌氧环境中发生化学反应形成沉淀，　（４）注水开发运行成本较高，特别是药剂用量大、费用高。现在油田提倡降　本增效，节支降耗的同时还要提高油田开发的效果　怎样降低高昂的注水费用　已经成为一个重点问题。因此，开发低成本、高能多效的水处理剂迫在眉睫。　３污水处理技术应用　油田开发水平不断深入，各项先进、成熟的污水处理技术逐渐引进、应用于　现场生产，初步形成了比较成熟的油田采出水回注处理、稠油油田采出水用注　汽锅炉处理、外排水达标处理、低渗透油田精细水处理等配套的处理技术，基本　满足了油田生产的需求。并且污水处理设备水平和技术都有了较大提高。水处　理更加重视工艺和化学的有机结台，油田水化学在油田采出水处理中的作用越　来越重要。水处理剂的品种增多、效能提高，油田水化学的研究手段增强、水平　提高　特别是针对污水达标外排处理的要求，开展了水微生物学的研究，发展应　用了生化处理技术，建立了用于污水、污泥处理的菌种库，使污水深度处理技术　得到了长足的发展。对于目前实际应用处理技术的缺陷，对一些技术加大了研　究力度，主要包括膜分离技术、超声波破乳技术、高级氧化技术（ＡＯＰ）。膜分离　法处理采油污水，方便简单，分离效果好，处理含油污水也不需要加入其他试　剂，不产生含油污泥，浓缩液还可以燃烧处理。但是，膜易被污染的问题和膜的　清洗是需要解决的问题　超声波破乳技术对采油阶段进行破乳脱水效果较好，　提高了采油的经济效益。影响超声波破乳脱水效果的因素较多，主要有：声强、　频率、作用时间、介质温度、声波对介质的作用方式等。高级氧化技术对采油污　水的深度处理已经在国内外取得了一些成绩，超临界氧化技术，湿式氧化技术　处理效果好，但是，高级氧化技术也存在一些弊端，比如运行成本高，技术还不　够成熟，不适于大面积推广使用　４技术攻关　要解决油田开发中水处理面临的实际问题的关键仍然是依靠科技进步，科　研攻关。新工艺、新设备都离不开先进的技术，让先进技术与时俱进才是解决难　题的唯一途径。在研制新型试剂的同时，对水处理设备也要进行改良，现开发出　的横向流含油污水除油器等采用光催化氧化技术，电絮凝技术等都取得了较好　的效果。另外，微波能技术和超声波技术、微生物处理技术都有很好的前景，今　后会成为水处理工艺研究的重点。膜分离技术用于油田污水处理，虽然已经在　油田出水处理方面得到了广泛的应用，但是存在着膜成本高、膜污染等突出问　题。今后研究重点是开发质优价廉的新材料膜；减少污染的方法，清洗方法的优　化以及清洗剂的开发　ＲＴＫ作业进行点较验而备用。此时用常规ＲＴＫ作业模式替换网络ＲＴＫ，利用　已有的测区七参数，直接输入手簿便可使用。此时利用了常规ＲＴＫ的一些优　点：两站间距离近，高功率电台直线传播信号（在准视场内作业），同步卫星锁定　个数多，流动站信号稳定、且初始化速度快等特点来进行碎部点采集，较之前面　网络ＲＴＫ提高了作业效率。　通过比较发现常规ＲＴＫ技术存在一定的的局限性；（１）用户只要作业就需　架设本地的基准站。（２）单基准站作业模式，外挂电源使用时间受限、基准站位　置选择考虑因素较多。（３）在城市测量中一般流动站和基准站距离达不到ＲＴＫ　设备中所标述的最大值（一般为２ｏｋｒａ）。城区一般能达到５００ｍ～３ｋｍ，农村乡镇　片区一般在３ｋｍ～５ｋｍ，导致其作业距离大幅度减少。（４）多路径效应、电磁波　干扰、高大建筑物、茂密的树木对接受机视野的限制等，给城市ＲＴＫ测量工作　带来了巨大的影响，使得测量无法快速进行并且定位精度也受到一定的影响　（５）对单基站ＲＴＫ技术来说，随着作业半径的增大，其测量精度和可靠性都在　降低，这也是其技术上的一个难题。同时也要注意为保证ＲＴＫ测量精度，尽可　能地对一定数量的测区内和相邻的控制点进行检核；在做控制测量时需采用一　些如延长测量时间、选择最佳观测时段、增加观测次数的方法来提高测量精度。　一４结束语　利用网络舳（进行控制测量、碎步测量不受大气、地形、通视等条件的限　制，实际操作简便、机动性强，工作效率比传统方法大大提高，很大程度上节省　了人力，不仅完全能够达到图根控制和碎部点测量的精度要求，而且误差分布　均匀，不存在误差积累问题。网络胁（技术同时克服了常规ＲＴＫ随着作业半径　的增大，精度和可靠性降低的作业瓶颈。总之网络ＲＴＫ技术不论是在作业范　围、测量精度、可靠性和高效性方面，都是测量技术的巨大进步，正逐步取代传　统单基站ＲＴＫ技术，相信会被越来越多的测量用户所接受。　参考文献　【１】徐绍铨。ＧＰＳ测量原理及应用【Ｍ】。武汉：武汉测绘科技大学出版社，　ｌ９９８．　［２】黄俊华，陈文森。连续运行卫星定位综合服务系统建设与应用跚。北京：　科学出版社，２００９．　【３］ＣＨ／Ｔ　２００９－２０１Ｏ《全球定位系统实时动态测量（ＲＴＫ）技术规范》［ｓ】。　北京：测绘出版社，２０１０．　．　【４】ＣＪＪ８－９９＜（城市测量规范》【Ｓ］。北京：中国建筑工业出版社，１９９９．　些特殊测区两种技术相互配合使用可以优劣互补，很好地提高作业效率。　科技博览｛３０３