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[摘 要]地质测绘是地质勘探的一项基础性工作,也是一项重要工作,测量工作包括控制、地形、勘探、勘探线剖面、勘探坑道、钻孔以及地质点、矿区勘界等。本文主要从控制测量、地形测量、工程测量三个方面论述了测绘技术在地质勘探中的应用,并就测绘技术的发展简要探讨了其在地质勘探中的发展趋势和方向。
[关键词]测绘技术;地质勘探;应用;发展方向
中图分类号:P624 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0627-02
地质测绘是为调查、勘察地质条件、矿产分布以及编制其成果图件所进行的全部测绘工作,涉及控制测量、地形测量、勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、钻孔及地质点的定位测量、矿区勘界测量等多个方面。20世纪90年代后,随着高新技术的发展,GPS技术取代传统的经纬仪、测距仪、平板仪等光学和机械仪器,被广泛应用到地质测绘之中。
1 控制测量
控制测量,是指在局部地区进行控制点加密,建立工程控制网,控制全局,限制测量误差累积,从而满足地形测量和地质勘查的工程测量工作。而控制网则是各项测量工作的依据,尤其是专用控制网,是施工放样和变形观测的依据,分为常规控制测量和GPS控制测量。
在常规控制测量中,它是基于国家等级控制点,利用钢尺量基线,采用测角网、测边网、边角网、导线网、线型锁、测角(测边)交会等手段,构成一定的几何图形,然后在统一的坐标系统中,确定他们的平面位置和高程,以此为基点控制其他碎部点。但是常规测量方法有耗时长、工作难度大、费用高、精度低等弊端。
而目前,GPS定位技术则是具有测站之间无需通视、定位精度高、观测时间短、提供三维坐标、操作简便、全天候作业等优点,因而被应用到地质测绘的控制测量当中,成为建立各级平面控制网的主要手段之一。利用GPS 来布设国家控制网、城市控制网、工程测量控制网时,所需的工作天数大约为常规方法的六分之一,所需费用在国外是常规方法的六分之一,在国内是常规方法的三分之一;而且GPS网的设计非常灵活,除传统设计的要求外,它不要求高强度图形,其设置亦不需要在制高点上,因此被广泛加以应用。目前在进行控制测量时多数采用全球定位卫星系统GPS作首级控制,再采用GPS或一级导线作二级控制。
2 地形测量
地形测量是地质测绘的重要内容。在进行地质勘探和矿山规划设计时,必须以大比例尺地形图作为基础图件资料。因而快速准确地获得高质量、高精度的现势地形图是使得地质勘探和规划设计科学高效进行的关键。地形测量分为常规地形测量和GPS- RTK测量。
常规地形测量,是用经纬仪、测距仪、大平板仪、绘图板、塔尺、全站仪、棱镜等常规的测图方法,先布设控制网点(一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点),再利用加密的控制点布设图根点,以此进行碎部测量,测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面图。一般而言,“高密度控制点1∶1000 比例尺测图不少于45点/ 每平方公里内,1∶2000 比例尺不少于14 点,1∶5000 比例尺不少于5 点,并应均匀控制测区”,但运用常规设备进行测量常出现控制点密度不足、测站间通视条件差等问题,从而产生效率低下、劳动强度大、速度慢、精度低、耗时长等弊端。
现在应用较多的是采用导线测量、GPS- RTK模式进行全野外数字化测量。GPS- RTK测量技术,是通过控制基准点,就可以获得地形点、界址点、控制点、地物点等其他点的坐标,再通过测图软件生成电子地图,从而完成一次野外测量。GPS- RTK技术不需要再设置各级控制点,也不需要进行加密控制,可以快速、高精度地获得点的坐标,还可以根据已经掌握的数据快速放样。基准站可以设置在已知控制点或者设置在接受卫星信号和无线电信通讯条件好的未知点上,一个基站的辐射半径可达3~5km,因此可以支持多个流动站进行作业,也不需要加密图根控制,控制点之间也不需要通视,流动站就可在短时间内获得每点平面坐标、高程(固定解)。“结合输入点的特征编码及属性信息,构成碎部点的数据库,通过CASS 软件自动绘制,稍加人工修改即可绘成高精度地形图。”这样就完成了数据采集作业和测量工作。
3 工程测量
工程测量包括勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、定位测量、矿区勘界测量等,分为常规测量和GPS- RTK测量。
常规工程测量,是运用常规测量方法,勘探线端点、工程点、剖控点,再用光电测距极坐标法、经纬仪视距极坐标法,由其附近的控制点布设于实地。常规工程测量有劳动强度大、工作效率低、成果成图质量低等弊端。
GPS- RTK测量技术是较常规测量方法更为有效的测绘技术,在工程测量中也有广泛应用。该技术主要是“在已知点安装一台GPS接收机,对GPS卫星系统进行实时监测,将采集到的载波相位观测量,调制到基准站的电台载波位置,然后由基准站的电台向外发射”。这种方法可以实现一对多(即一个基准站可以支持多个移动站进行放样或者定位测量),而且其线放样功能适用于勘探网、勘探线剖面的施测而不受障碍物的影响。 RTK不仅简化了原来比较复杂的地质勘探工程测量,也大幅度提高了测量精度,能够同时开展勘探网的布设、勘探线剖面测量以及工程点的定位等测量工作,大大提高了工作效率。但同时,该技术还会受到强磁场干扰、太阳黑子、超远距离等因素的影响,有一定的局限性,仍需不断完善。
4 地质测绘的发展方向
地质测绘是地质勘探的基礎。随着高新技术的发展,传统的电子测距仪、水准仪、平板仪、经纬仪等测绘技术不断完善,朝向数字摄影测量技术、人工智能化、3G技术等方向发展。
随着网络技术的开发和计算机的应用,GPS全球定位技术的不断发展,如广域差分技术、实时差分技术、CCD 技术的应用,将使接收机更轻便灵活,随时满足静态、动态、高精度定位的需要,并且不受地区和时间限制,还将应用到水准高程、航测外业控制和地形测图等多方面;RS(遥感技术手段)在地质测绘中的应用和普及等。以3s(GPS、GIS、RS)一体化或集成为主导空间信息技术体系已成为地质测绘技术的发展趋势,朝着高科技、自动化、实时化、数字化和智能化的方向发展,具体表现为:“控制测量中GPS、ISS最终将取代传统测量方法而被广泛应用,实现技术换代;地形测绘中加速投影和摄影测量以及遥感应用的结合,还有多种遥感手段和数据信息的处理技术;勘探工程测量应逐渐扩大和吸收卫星源射电干涉系统、惯性测量系统和全球定位系统技术的应用,大规模的应用现代数据处理技术,以提高地勘工程测量的速度和精度,普及电磁波测距仪和电子速测仪的应用”。3S在地质测绘中的综合应用和发展,将使地质勘探作业更简单、更快捷、更精准。
5 结语
测绘是地质勘探的一项重要的基础性工作,关系到勘探工作的开展和成效,应当受到高度重视。随着经济和科技的发展,测绘技术也将不断完善,朝着高科技、实时化、自动化、多功能、数字化的方向发展,这也是地质测绘技术未来的的发展趋势。
参考文献
[1] 秦珂.浅析现代测绘技术的发展趋势[J].山西建筑.2008(23)
[2] 包振杰,李志成.测绘技术在地质勘查中的应用及发展方向浅析[J].黑龙江科技信息.2011(35)
[3] 蔡春晖,叶治国.测绘在地质勘探中的应用[J].科技与企业.2011(09)
[4] 关宗江.测绘技术在地质勘探中的应用及其发展方向研究[J].现代装饰(理论).2012(02)
[关键词]测绘技术;地质勘探;应用;发展方向
中图分类号:P624 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0627-02
地质测绘是为调查、勘察地质条件、矿产分布以及编制其成果图件所进行的全部测绘工作,涉及控制测量、地形测量、勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、钻孔及地质点的定位测量、矿区勘界测量等多个方面。20世纪90年代后,随着高新技术的发展,GPS技术取代传统的经纬仪、测距仪、平板仪等光学和机械仪器,被广泛应用到地质测绘之中。
1 控制测量
控制测量,是指在局部地区进行控制点加密,建立工程控制网,控制全局,限制测量误差累积,从而满足地形测量和地质勘查的工程测量工作。而控制网则是各项测量工作的依据,尤其是专用控制网,是施工放样和变形观测的依据,分为常规控制测量和GPS控制测量。
在常规控制测量中,它是基于国家等级控制点,利用钢尺量基线,采用测角网、测边网、边角网、导线网、线型锁、测角(测边)交会等手段,构成一定的几何图形,然后在统一的坐标系统中,确定他们的平面位置和高程,以此为基点控制其他碎部点。但是常规测量方法有耗时长、工作难度大、费用高、精度低等弊端。
而目前,GPS定位技术则是具有测站之间无需通视、定位精度高、观测时间短、提供三维坐标、操作简便、全天候作业等优点,因而被应用到地质测绘的控制测量当中,成为建立各级平面控制网的主要手段之一。利用GPS 来布设国家控制网、城市控制网、工程测量控制网时,所需的工作天数大约为常规方法的六分之一,所需费用在国外是常规方法的六分之一,在国内是常规方法的三分之一;而且GPS网的设计非常灵活,除传统设计的要求外,它不要求高强度图形,其设置亦不需要在制高点上,因此被广泛加以应用。目前在进行控制测量时多数采用全球定位卫星系统GPS作首级控制,再采用GPS或一级导线作二级控制。
2 地形测量
地形测量是地质测绘的重要内容。在进行地质勘探和矿山规划设计时,必须以大比例尺地形图作为基础图件资料。因而快速准确地获得高质量、高精度的现势地形图是使得地质勘探和规划设计科学高效进行的关键。地形测量分为常规地形测量和GPS- RTK测量。
常规地形测量,是用经纬仪、测距仪、大平板仪、绘图板、塔尺、全站仪、棱镜等常规的测图方法,先布设控制网点(一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点),再利用加密的控制点布设图根点,以此进行碎部测量,测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面图。一般而言,“高密度控制点1∶1000 比例尺测图不少于45点/ 每平方公里内,1∶2000 比例尺不少于14 点,1∶5000 比例尺不少于5 点,并应均匀控制测区”,但运用常规设备进行测量常出现控制点密度不足、测站间通视条件差等问题,从而产生效率低下、劳动强度大、速度慢、精度低、耗时长等弊端。
现在应用较多的是采用导线测量、GPS- RTK模式进行全野外数字化测量。GPS- RTK测量技术,是通过控制基准点,就可以获得地形点、界址点、控制点、地物点等其他点的坐标,再通过测图软件生成电子地图,从而完成一次野外测量。GPS- RTK技术不需要再设置各级控制点,也不需要进行加密控制,可以快速、高精度地获得点的坐标,还可以根据已经掌握的数据快速放样。基准站可以设置在已知控制点或者设置在接受卫星信号和无线电信通讯条件好的未知点上,一个基站的辐射半径可达3~5km,因此可以支持多个流动站进行作业,也不需要加密图根控制,控制点之间也不需要通视,流动站就可在短时间内获得每点平面坐标、高程(固定解)。“结合输入点的特征编码及属性信息,构成碎部点的数据库,通过CASS 软件自动绘制,稍加人工修改即可绘成高精度地形图。”这样就完成了数据采集作业和测量工作。
3 工程测量
工程测量包括勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、定位测量、矿区勘界测量等,分为常规测量和GPS- RTK测量。
常规工程测量,是运用常规测量方法,勘探线端点、工程点、剖控点,再用光电测距极坐标法、经纬仪视距极坐标法,由其附近的控制点布设于实地。常规工程测量有劳动强度大、工作效率低、成果成图质量低等弊端。
GPS- RTK测量技术是较常规测量方法更为有效的测绘技术,在工程测量中也有广泛应用。该技术主要是“在已知点安装一台GPS接收机,对GPS卫星系统进行实时监测,将采集到的载波相位观测量,调制到基准站的电台载波位置,然后由基准站的电台向外发射”。这种方法可以实现一对多(即一个基准站可以支持多个移动站进行放样或者定位测量),而且其线放样功能适用于勘探网、勘探线剖面的施测而不受障碍物的影响。 RTK不仅简化了原来比较复杂的地质勘探工程测量,也大幅度提高了测量精度,能够同时开展勘探网的布设、勘探线剖面测量以及工程点的定位等测量工作,大大提高了工作效率。但同时,该技术还会受到强磁场干扰、太阳黑子、超远距离等因素的影响,有一定的局限性,仍需不断完善。
4 地质测绘的发展方向
地质测绘是地质勘探的基礎。随着高新技术的发展,传统的电子测距仪、水准仪、平板仪、经纬仪等测绘技术不断完善,朝向数字摄影测量技术、人工智能化、3G技术等方向发展。
随着网络技术的开发和计算机的应用,GPS全球定位技术的不断发展,如广域差分技术、实时差分技术、CCD 技术的应用,将使接收机更轻便灵活,随时满足静态、动态、高精度定位的需要,并且不受地区和时间限制,还将应用到水准高程、航测外业控制和地形测图等多方面;RS(遥感技术手段)在地质测绘中的应用和普及等。以3s(GPS、GIS、RS)一体化或集成为主导空间信息技术体系已成为地质测绘技术的发展趋势,朝着高科技、自动化、实时化、数字化和智能化的方向发展,具体表现为:“控制测量中GPS、ISS最终将取代传统测量方法而被广泛应用,实现技术换代;地形测绘中加速投影和摄影测量以及遥感应用的结合,还有多种遥感手段和数据信息的处理技术;勘探工程测量应逐渐扩大和吸收卫星源射电干涉系统、惯性测量系统和全球定位系统技术的应用,大规模的应用现代数据处理技术,以提高地勘工程测量的速度和精度,普及电磁波测距仪和电子速测仪的应用”。3S在地质测绘中的综合应用和发展,将使地质勘探作业更简单、更快捷、更精准。
5 结语
测绘是地质勘探的一项重要的基础性工作,关系到勘探工作的开展和成效,应当受到高度重视。随着经济和科技的发展,测绘技术也将不断完善,朝着高科技、实时化、自动化、多功能、数字化的方向发展,这也是地质测绘技术未来的的发展趋势。
参考文献
[1] 秦珂.浅析现代测绘技术的发展趋势[J].山西建筑.2008(23)
[2] 包振杰,李志成.测绘技术在地质勘查中的应用及发展方向浅析[J].黑龙江科技信息.2011(35)
[3] 蔡春晖,叶治国.测绘在地质勘探中的应用[J].科技与企业.2011(09)
[4] 关宗江.测绘技术在地质勘探中的应用及其发展方向研究[J].现代装饰(理论).2012(02)