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【摘 要】 物化探测网主要工作是布置测网、测定网点平面坐标和高程,为物化探布设各种剖面,对物化探基点、异常点、测网和重要地质标志进行联测,以及提供最终测量成果,准确无误的测量成果是保证地质工作按照预定的设计目标顺利推进的前提。
【关键词】 物化探;测网;布设方法;发展方向
一、坐标系(带)的选择
1、坐标系统选择
我国目前使用的大地坐标系统包括3个参心坐标系(即1954北京大地坐标系、1980国家大地坐标系和新1954年北京大地坐标系)和2个地心坐标系(即WGS84,CGCS2000)(表1),以及各地区的独立坐标系。所谓参心坐标系是平面两维坐标(B,L或者X,Y),即以参考椭球中心为坐标原点的坐标系;地心坐标系是三维空间坐标(B,L,H或者X,Y,Z),即以地球质量中心为坐标原点的坐标系。参心坐标系、地心坐标系表现形式都有大地坐标系和直角坐标系两种。
表1 我国五种大地坐标系统
坐标系 大地原点 启用及废止时间 维数 椭球参数
1954北京大地
坐标系 俄罗斯普尔科沃 启:20世纪50年代
止:2016年-2018年 二 克拉索夫斯基椭球
A=6378245m
F=1/298.257223563e2=0.006693421622966
1980国家大地
坐标系 陕西省泾阳县永乐镇 启:20世纪80年代
止2016年-2018年 二 IAG1975椭球
A=6378140m
F=1/298.257e2=0.00669438499959
新1954年北京大地坐标系 陕西省泾阳县永乐镇 启:20世纪80年代
止:2016年-2018年 二 克拉索夫斯基椭球
A=6378140m
F=1/298.257e2=0.00669438499959
WGS84坐标系 地球质量中心 启:20世纪80年代 三 WGS84椭球A=6378137m
F=1/298.257223563e2=0.00669437999013
2000国家大地
坐标系 地球质量中心 启:2008-07-01 三 CGCS2000椭球
A=6378137m
F=1/298.257222101e2=0.00669438002290
根据《中华人民共和国测绘法》,我国自2008年7月1日起启用2000国家大地标系。2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8至10年。
2、坐标带选择
测量坐标带主要有6°带和3°带。其中6°带的划分是从经度0°开始,由西向东每隔经差6°为一投影带,其中央子午线两边的宽幅各为3°,将全球分为60个投影带;而3°带的划分是将整个地球分成120个投影带,每3°为一带,其中央子午线两边的宽幅各为1.5°。所以,3°带中央子午线要么和6°带重合,要么在6°带坐标中间。一个勘查区采用3°带还是6°带,是按照比例尺来选择的,通常1:5000、1:10000比例尺按3°带;1:25000、1:50000比例尺按6°带。但选择3°带还是6°带,必须具体问题具体分析,一味强调采用3°带或6°带都是不合适的,当勘查区较大,3°带范围难以包含全区时,应当采用6°带。而且还有一个资料的统一和延续的问题,新的勘查成果应尽量和早期的勘查成果保持一致,以便于延续对比和利用。
二、物化探测量工作
1、测网布设
物化探测网是由物化探基点、基线、测线和测点组成的测量网。基线一般应与地质体轴线平行,用于控制测线;测线是由观测点组成的观测线,一般应与地质体轴线垂直,按设计要求沿直线布置。测网可布设成按物化探比例尺规定的测点点距、线距构成的矩形或正方形规则测网和按规定的测点密度,在一定范围内构成的具有一定自由度的面积型非规则测网。其工序一般按照控制——基线——测线——物理点观测顺序进行。
(1)控制测量
物化探控制测量的目的就是为控制物化探测网的精度和取得测网(点)的坐标,以满足物化探勘查方法的精度要求和物化探勘查应用的需要。物化探测量应以作业区已有的等级控制点5s、10s级小三角点、水准点为基础,根据作业区面积和比例尺,采用经纬仪交会、电磁波测距(高程)导线、GPS定位测量等方法,进行物化探控制加密测量,测网要采用国家坐标系统。物化探测网(点)必须与物化探控制加密点进行联测,有条件而未按本规范要求联测,不能作为正式成果予以验收。但确实无条件联测时,可采用假定坐标系统。
(2)测网布设及精度
物化探测网主要用于1:l一1:20000土壤测量、高磁测量、激电测量及地质简测等物化探测网、各种剖面线和激电中梯布设延长线布设。用于敷设物化探测网的地形图应是国家正式出版图,测网的基本网度为(100—200)m×(20—40)m。根据作业区地形、林木遮蔽等实际情况采用RTK、全站仪、经纬仪或亚米级手持GPS进行测量,基准点及转点均要打入牢固的木桩,在木桩上钉入铁钉,在明显地物上用油漆写明点线号。测点通常以小红旗为测量标志。平剖面异常图、成果图等应以测网(点)实测坐标展绘出来的,测点误差在限差内。测量方法、仪器检查、参数设置、数据采集和观测记录计算限差及质量检查、资料整理等要满足《全球定位系统GPS测量规范》、《物化探工程测量规范》等有关技术标准要求。测网(点)相对点位准确,目标地质体才能得到客观准确的显示,保证物化探异常不变形,有助异常推断解释。
2、地质剖面及工程测量 地质剖面测量目的是了解地层层序、地层和岩层的厚度、岩性特征、标志层以及地质构造形态等,任务是测定方向线上的剖面点(如钻孔、探井等勘查工程点以及地质点、地物点、地形特征点等)的点位,并按比例尺展绘成地质剖面图,方法是采用RTK、全站仪、经纬仪或亚米级手持GPS,沿着给定的勘探线方向进行,一般线距不等、点距为40m。对探槽、浅井、钻孔等工程点使用经纬仪、光电测距仪、GPS—RTK以图根级的精度,按照规范要求对工程位置进行收测,以支导线计算程序进行计算,得到工程坐标并绘制剖面图。
三、资料整理及验收
资料整理工作包括对记录本、计算手簿、各种图件及统计表等进行检查、补充、整饰和分类集成及装订编录等一系列工作,野外工作结束3个月内应提供最终测量成果资料。成果资料包括技术设计书、测量成果报告或技术总结、测量成果表(控制点、测点平面、高程成果表等)、精度统计表、仪器检验资料、作业区实际材料图、质量检查(验收)报告、测量技术总结等。
测量工作检查验收的基本程序是实行二级检查一级验收制,包括作业组自查与分队检查,大队对成果进行最后验收。作业组对测地资料必须全部复算和自检,作业组长负责作业过程的日常检查工作,对不符合质量的问题,应及时提出处理,并责成作业组改正或返工,确保成果符合质量标准。质量检查要不同人、不同时间、使用同精度仪器进行检查,检查工作量为总工作量的3%~5%,检查应分别采用重复观测、横穿测线、联测检查等方法,检查点应均匀分布并重点对作业区最弱点部位、困难地段检查,确保测量工作质量高、施工方法正确、测网布设合理、点位准确、精度符合规范和设计要求。
四、未来发展趋势
测网布设是地质勘探中一项基础性的工作,其工序一般按照控制一基线一测线一测点观测顺序进行,基本网度为(100-200)X(20-40)m,检查验收实行二级检查一级验收制。未来物化探测量将由传统的手工测量向标准化、电子化、数字化、网络化、自动化方向发展。
因此,大力促进工程测量技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广与应用,充分利用GPS技术、GIS技术、数字化测绘技术、摄影测量技术、RS技术、“3S”集成技术及地面测量先进技术设备,不断提高测量工作的科技含量,把传统的手工测量向标准化、电子化、数字化、网络化、自动化发展,开创物化探测量发展新局面。
【关键词】 物化探;测网;布设方法;发展方向
一、坐标系(带)的选择
1、坐标系统选择
我国目前使用的大地坐标系统包括3个参心坐标系(即1954北京大地坐标系、1980国家大地坐标系和新1954年北京大地坐标系)和2个地心坐标系(即WGS84,CGCS2000)(表1),以及各地区的独立坐标系。所谓参心坐标系是平面两维坐标(B,L或者X,Y),即以参考椭球中心为坐标原点的坐标系;地心坐标系是三维空间坐标(B,L,H或者X,Y,Z),即以地球质量中心为坐标原点的坐标系。参心坐标系、地心坐标系表现形式都有大地坐标系和直角坐标系两种。
表1 我国五种大地坐标系统
坐标系 大地原点 启用及废止时间 维数 椭球参数
1954北京大地
坐标系 俄罗斯普尔科沃 启:20世纪50年代
止:2016年-2018年 二 克拉索夫斯基椭球
A=6378245m
F=1/298.257223563e2=0.006693421622966
1980国家大地
坐标系 陕西省泾阳县永乐镇 启:20世纪80年代
止2016年-2018年 二 IAG1975椭球
A=6378140m
F=1/298.257e2=0.00669438499959
新1954年北京大地坐标系 陕西省泾阳县永乐镇 启:20世纪80年代
止:2016年-2018年 二 克拉索夫斯基椭球
A=6378140m
F=1/298.257e2=0.00669438499959
WGS84坐标系 地球质量中心 启:20世纪80年代 三 WGS84椭球A=6378137m
F=1/298.257223563e2=0.00669437999013
2000国家大地
坐标系 地球质量中心 启:2008-07-01 三 CGCS2000椭球
A=6378137m
F=1/298.257222101e2=0.00669438002290
根据《中华人民共和国测绘法》,我国自2008年7月1日起启用2000国家大地标系。2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8至10年。
2、坐标带选择
测量坐标带主要有6°带和3°带。其中6°带的划分是从经度0°开始,由西向东每隔经差6°为一投影带,其中央子午线两边的宽幅各为3°,将全球分为60个投影带;而3°带的划分是将整个地球分成120个投影带,每3°为一带,其中央子午线两边的宽幅各为1.5°。所以,3°带中央子午线要么和6°带重合,要么在6°带坐标中间。一个勘查区采用3°带还是6°带,是按照比例尺来选择的,通常1:5000、1:10000比例尺按3°带;1:25000、1:50000比例尺按6°带。但选择3°带还是6°带,必须具体问题具体分析,一味强调采用3°带或6°带都是不合适的,当勘查区较大,3°带范围难以包含全区时,应当采用6°带。而且还有一个资料的统一和延续的问题,新的勘查成果应尽量和早期的勘查成果保持一致,以便于延续对比和利用。
二、物化探测量工作
1、测网布设
物化探测网是由物化探基点、基线、测线和测点组成的测量网。基线一般应与地质体轴线平行,用于控制测线;测线是由观测点组成的观测线,一般应与地质体轴线垂直,按设计要求沿直线布置。测网可布设成按物化探比例尺规定的测点点距、线距构成的矩形或正方形规则测网和按规定的测点密度,在一定范围内构成的具有一定自由度的面积型非规则测网。其工序一般按照控制——基线——测线——物理点观测顺序进行。
(1)控制测量
物化探控制测量的目的就是为控制物化探测网的精度和取得测网(点)的坐标,以满足物化探勘查方法的精度要求和物化探勘查应用的需要。物化探测量应以作业区已有的等级控制点5s、10s级小三角点、水准点为基础,根据作业区面积和比例尺,采用经纬仪交会、电磁波测距(高程)导线、GPS定位测量等方法,进行物化探控制加密测量,测网要采用国家坐标系统。物化探测网(点)必须与物化探控制加密点进行联测,有条件而未按本规范要求联测,不能作为正式成果予以验收。但确实无条件联测时,可采用假定坐标系统。
(2)测网布设及精度
物化探测网主要用于1:l一1:20000土壤测量、高磁测量、激电测量及地质简测等物化探测网、各种剖面线和激电中梯布设延长线布设。用于敷设物化探测网的地形图应是国家正式出版图,测网的基本网度为(100—200)m×(20—40)m。根据作业区地形、林木遮蔽等实际情况采用RTK、全站仪、经纬仪或亚米级手持GPS进行测量,基准点及转点均要打入牢固的木桩,在木桩上钉入铁钉,在明显地物上用油漆写明点线号。测点通常以小红旗为测量标志。平剖面异常图、成果图等应以测网(点)实测坐标展绘出来的,测点误差在限差内。测量方法、仪器检查、参数设置、数据采集和观测记录计算限差及质量检查、资料整理等要满足《全球定位系统GPS测量规范》、《物化探工程测量规范》等有关技术标准要求。测网(点)相对点位准确,目标地质体才能得到客观准确的显示,保证物化探异常不变形,有助异常推断解释。
2、地质剖面及工程测量 地质剖面测量目的是了解地层层序、地层和岩层的厚度、岩性特征、标志层以及地质构造形态等,任务是测定方向线上的剖面点(如钻孔、探井等勘查工程点以及地质点、地物点、地形特征点等)的点位,并按比例尺展绘成地质剖面图,方法是采用RTK、全站仪、经纬仪或亚米级手持GPS,沿着给定的勘探线方向进行,一般线距不等、点距为40m。对探槽、浅井、钻孔等工程点使用经纬仪、光电测距仪、GPS—RTK以图根级的精度,按照规范要求对工程位置进行收测,以支导线计算程序进行计算,得到工程坐标并绘制剖面图。
三、资料整理及验收
资料整理工作包括对记录本、计算手簿、各种图件及统计表等进行检查、补充、整饰和分类集成及装订编录等一系列工作,野外工作结束3个月内应提供最终测量成果资料。成果资料包括技术设计书、测量成果报告或技术总结、测量成果表(控制点、测点平面、高程成果表等)、精度统计表、仪器检验资料、作业区实际材料图、质量检查(验收)报告、测量技术总结等。
测量工作检查验收的基本程序是实行二级检查一级验收制,包括作业组自查与分队检查,大队对成果进行最后验收。作业组对测地资料必须全部复算和自检,作业组长负责作业过程的日常检查工作,对不符合质量的问题,应及时提出处理,并责成作业组改正或返工,确保成果符合质量标准。质量检查要不同人、不同时间、使用同精度仪器进行检查,检查工作量为总工作量的3%~5%,检查应分别采用重复观测、横穿测线、联测检查等方法,检查点应均匀分布并重点对作业区最弱点部位、困难地段检查,确保测量工作质量高、施工方法正确、测网布设合理、点位准确、精度符合规范和设计要求。
四、未来发展趋势
测网布设是地质勘探中一项基础性的工作,其工序一般按照控制一基线一测线一测点观测顺序进行,基本网度为(100-200)X(20-40)m,检查验收实行二级检查一级验收制。未来物化探测量将由传统的手工测量向标准化、电子化、数字化、网络化、自动化方向发展。
因此,大力促进工程测量技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广与应用,充分利用GPS技术、GIS技术、数字化测绘技术、摄影测量技术、RS技术、“3S”集成技术及地面测量先进技术设备,不断提高测量工作的科技含量,把传统的手工测量向标准化、电子化、数字化、网络化、自动化发展,开创物化探测量发展新局面。