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GPS手持机在油气管道工程测量中的应用
王登科王兆群
摘要采用GPS手持机，利用其数据采集功能、导航功能和数据管理功能，可以有效提高管道工程选线的科学性、提高管道工程选线的整体勘查技术水平、便于实施管道工程选线的绿色环保目标，便于在管道勘查、设计、施工以及管道运行过程中推行数字化管理。
关键词 GPS手持机油气田工程测量管道工程 MAPSOURCE Google Earth
前言
GPS卫星定位技术目前已被广泛应用，GPS手持机以其定位速度快、定位精度高、携带方便等诸多优点，应用于油气田工程建设勘察设计各个阶段，其配套的数据管理软件，方便其对数据进行管理。以下就本单位使用的GRAMIN GPAmap 60CSx手持机为例进行论述。
一数据采集功能
在油气田工程测量中，通常测量人员要配合设计人员进行选线、交桩等工作，因此，需要对测区的位置、测量控制点、线路转点等相关资料进行外业或内业采集，录入到手持机中。
1、坐标系统设置
实际工作中，GPS手持机测量采用的是WGS84坐标系，其数据是以WGS84的经纬度格工进行数据存储的，就我们国家而言，通常测量采用的是1954年北京坐标系或是1980西安坐标系，因此，根据采用坐标系统的不同，要对手持机进行设置，进行坐标系统的转换。相应的转换参数数据计算通过两个不同坐标系统的地记坐标相减就可得到DX、DY、DZ三个参数，其它参数根据具体位置录入即可。确定好转换参数后，就可以方便的进行地方坐标数据的采集和录入工作了。
2、航点录入
在进行选线、交桩的工作时，通常要对测区点位进行录入。
1）实地录入：选线时测量人员可到实地进行航点的录入，准确确定测量区域。
2）手持机直接录入：交桩时需要将设计人员提供的油区控制点、线路转点等数据录入到手持机中。
3）在MAPSOURCE中录入：设置好转换参数后，可直接在MAPSOURCE中进行数据录入。也可将坐标数据转换成WGS84坐标，转换成GPS交换格式gpx格式，对数据进行批量录入。
3、航线录入
在油气田线路工程测量中，通常设计人员要提供线路走向路由，进行线路地形图测量或测量的交桩工作，因此需要测量人员对线路中线及转点进行把握，可将线路数据录入到GPS手持机中进行线路定线工作。
1）直接在GPS手持机中录入航线：将航点录入到新建航线中。
2）在MAPSOURCE中将航点数据录入到航线中。
4、航迹录入
航迹功能在GPS应用中具有特殊意义，航迹主要记录经过的路由，在野外迷路时，可以原路返回，也可根据航迹，找到以前经过的路由，在长输线路或路途复杂地区特别有用。
1）可直接利用GPS手持机采集航迹；
2）可在MAPSOURCE地图上进行航迹规划，将相应的数据录入到手持机中；
3）可在Google Earth地图上进行添加路径功能，进行航迹路由确定，然后将相应数据转换为GPS手持机航迹格式文件进行录入。
二导航功能
GPS的主要功能是导航功能，导航可以让测量人员在野外准确选择准佳的路由，可以快速准确的到达目标地。GPS手持机的导航方法有直线导航和沿路导航两种方式，本文重点论述一下沿路导航功能的应用。
1 直线导航：主要应用于需要步行到达地区。因为步行，因此要选择最合理的路径，主要考虑距离、方向问题，直线导航可以实时告诉你目前距目标的距离，根据图形界面的指示器，可知道距目标的左右方位，可以准确的找到目标。
2 沿路导航
1）地图选择：具有一个高版本的导航地图是导航准确度的硬件，手持机中地图一般可升级到目前的最高版本。
2）选路：手持机选路可以先设定好目标，根据最短距离或是最短时间，应用沿路导航，可以自动为你选择出合理到到达目标的路径。
3）航线沿路导航：可以计算出到达航线各个航点的最佳路由。
三数据管理功能
在油气田测量工程中，特别是长输线路测量工程中，有大量的线路控制点、线路转点、航线、航迹等，因此，需要对数据进行管理，mapsource 可应用于GPS手持机的数据管理。
1、数据管理功能；
主要功能是对地图、航点、航线、航迹等数据进行管理功能，在mapsource中可将测量数据分别放在不同的标签栏里进行数据管理，方便，直观。在此，不作太多论述。
2、超链接功能；
该功能的应用其实具有特殊的意义，野外测量过程中，我们对测量区域各个部分进行描述，形成图片、文字等其它资料信息，利用其超链接功能，可将相应的数据链接到相应的航点、航线、航迹上进行说明。
3、在GOOGLE EARTH查看功能。
可以将mapsource中数据在GOOGLE EARTH显示出来，直观的看到航点、航线、航迹数据，如下图：

四工程应用
在西气东输二线管线工程中，我单位完成了全线路600多公里线路定线测量工作，采用GPS手持机。通过管道勘测工程实践，可以看出：
1. 采用GPS手持机，能够提高管道工程选线的科学性。在现场勘查时，通过手持机可以准确采集线路航点、航线、航迹等数据，便于观察线路走向的前后左右地形地貌，从较大范围的角度做对比分析，保证了线路走向的合理性，提高管道工程的设计质量，从而确保管道整体工程的科学目标。
2. 采用GPS手持机，能够提高管道工程选线的整体勘查技术水平。通常的线路勘查工作，主要依靠勘测人员的个人经验和专业知识，利用目测线路的实地概貌进行判断，具有较大的局限性。采用GPS手持机，掌握先进的科学工具，便于把丰富的个人经验和专业技术推行到参与管道工程选线的所有勘测工作人员，能够普遍提高勘测工程的技术水平。
3. 采用GPS手持机，便于实施管道工程选线的绿色环保目标。实现环保目标需要全面把握工程对象环境的连贯性、系统性、针对性，线路航点、航线、航迹所处地点的水系、山系、耕地、绿地、交通的规划等等，从而使管道工程同绿色环境处于和谐状态。通常的线路勘测，利用目测只能观察到局部地区，容易忽略环境的连贯状态。使用手持机，发挥了超链接功能，对测量区域内管道各个部分进行描述，形成图片、文字等其它资料信息，有针对性的采取有效措施，最大限度地实现管道工程的环保目标。
4. 在管道工程勘测后期的交桩工作中，施工人员和勘测人员到达管道现场后，采用GPS手持机，能够很方便地根据数据，快速准确的找到管道线路的路由，方便了施工管理。
5. 采用GPS手持机，便于在管道勘查、设计、施工以及管道运行管理过程中推行数字化。数字化管理能够提高管理效率、管理水平。运用手持机过程中，取得了完满的有效数据，这些数据对勘测工作之后的设计、施工、管道运行都有重要用途，是参与数字化管理的重要组成部分，增加了数据库的完整性，提高了数字化管理的效率好水平。通常的线路勘测，缺少这些数据，影响了数字化管理的程度。
五结束语
采用GPS手持机，利用其数据采集功能、导航功能和数据管理功能，可以有效提高管道工程选线的科学性、提高管道工程选线的整体勘查技术水平、便于实施管道工程选线的绿色环保目标、便于在管道勘查、设计、施工以及管道运行管理过程中推行数字化。GPS手持机将会在油气田工程测量中得到应用广泛。同时，以后随着定位精度的不断提高，将更好的提高勘测工作效率，满足工程测量需要，提高油气管道工程的科学水平和管理效率。