地質測繪工程施工方案設計編寫分析

趙惠德

（山西省地質調查院，太原030000）

1 引言

目前，適用于地質測繪工程的相關技術規范有：GB/T 18314—2009《全球定位系統（GPS）測量規范》、GB/T 18341—2001《地質礦產勘查測量規范》、DD 2004—2003《地質調查GPS 測量規程》、DZ/T 0153—2014《物化探工程測量規范》等。這些規范與規程中，有的適用于多種地質專業對測繪工作的技術要求，有的適用于地質類專業中某具體專業對測繪工作的技術要求。近年來的地質項目中，基本上都有礦產、物探、化探、水文等專業的工作內容，并且各種專業的工作比例尺有所差異，因此，如何編寫合適的地質工程測繪方案以滿足各專業、各比例尺、各勘查時期的地質工作非常重要。

2 編制設計方案的工作流程

編制設計方案的工作流程如圖1 所示。

3 編制施工方案

3.1 概述

地質測繪工程項目的來源包括：項目出資方、項目合同編號、項目資金來源或相關政府文件等；項目工作區的人文、氣候、經濟、地理、交通等情況可在相關網站上查詢。網站對鄉鎮級以上的行政區都有較為詳細的綜述，基本上滿足設計方案編寫的要求，只需要增刪相關內容；地形地貌情況的描述可參考覆蓋工作區的地形圖，交通情況的描述可參考覆蓋工作區的交通圖；有的內容可以參考地質立項文件或地質項目設計書，其中都有較為詳細地描述。

圖1 編制設計方案的工作流程圖

根據地質項目對測繪的工作的要求，測繪工作內容包括：控制點的等級及數量、地形測圖的比例尺及面積、測網的點距和線距及面積、剖面的點距和方位及長度、地質工程點的種類及數量等，以及完成工作任務的計劃時間等進行說明。

3.2 已有資料的可利用情況

在測繪工作開展前，應盡可能地收集以往的測繪成果資料，對合理規劃并布設工作區的控制網有重要作用。需要說明的是，使用以往的成果資料時，一定要查清原坐標系統和高程系統，做好坐標和高程系統的轉換以及坐標換帶計算等，統一到CGCS2000 和1985 國家高程基準下。

3.3 使用的儀器設備

目前的GPS 技術、全站儀、無人機航測技術、無人機機載雷達技術等都能很好地滿足地質測繪精度要求。但要在使用前通過省級以上測繪儀器檢定機構檢定。

3.4 控制網布設

地質測繪項目大多位于丘陵地區與山區，其國家等級控制點因年代久遠，很多都遭到了破壞，且精度較低，難以滿足工作需求，所以，要布設控制網。布設控制網時基本上都采用GPS 網。在收集以往等級控制點的基礎上，加密GPS E 級網點作為基礎控制網。若工作區較大，GPS E 級網的邊長和點數不能滿足規范和預算要求時，可先布設GPS D 級網作為首級控制網，再在此基礎上加密GPS E 級網。GPS 控制點均采用靜態觀測法，應盡可能用邊連接的方式。

3.5 地形圖測繪

地形圖測繪常采用以下方法：（1）GPS-RTK 配合電子平板現場測繪、勾畫草圖，然后由內業工作人員詳細繪制與整飾；（2）無人機航測法。其流程主要包括申請空域、設計航線、布設像控點、航空測量、內業影像處理和測制地形圖、外業調繪、圖形整飾等步驟。另外，地質項目中的測繪面積一般不大，為了用圖方便，通常不需進行分幅。

3.6 測網與剖面布設

測網和剖面的布設一般采用GPS-RTK 法逐點測設。由于點位都可以等精度一次性全面布設，所以，無須布設基線網控制測線布設的精度。對于GPS 信號不好的森林、深谷等區域，可使用全站儀布設，但在開闊處，可用GPS-RTK 法測定2 個以上的點作為檢核。對于比例尺較小、面積較大的區域地質工作，可使用GPS 快速靜態法測定點位坐標。

3.7 地質調查測點測定

地質調查測點是指地質調查中各類專業的地質點、物理點、采樣點、鉆孔點、探槽端點等，其點位的測定可使用GPS 靜態觀測法、GPS-RTK 法、全站儀極坐標法測定。

GPS 靜態觀測法包括長時間靜態觀測法和短時間靜態觀測法。長時間靜態觀測方法是在3 個或3 個以上的控制點上架設基準站，另外1 臺或多臺移動站在工程點位上進行移動觀測，觀測時間一般在45min 以上，解算精度較高；短時間靜態觀測法是在1 個或1 個以上的控制點上架設基準站，另外1 臺或多臺的移動站在工程點位上移動觀測，觀測時間一般在5min，解算精度偏低。GPS 靜態觀測法適用于控制點較少的工作區，需內業解算平差后才能得到點位的坐標成果。

GPS RTK 法主要有架設基站RTK 法和網絡RTK 法：架設基站RTK 法適用于工作區控制點密度較大、無通信網絡信號的工作區；網絡RTK 法適用于工作區控制點較少、通信網絡信號好的工作區。GPS RTK 法可以實時得到點位坐標成果。

全站儀極坐標法，適用于GPS 衛星信號較弱的工作區域。

3.8 精度評定

精度評定分為：控制點精度評定、地形圖精度評定、測網精度評定、剖面點精度評定、地質工程點精度評定等。評定方法為高精度評定和同精度評定。取設計精度的2 倍中誤差作為限差。平面控制點最弱相鄰點的相對點位中誤差應不大于0.1m[1]，高程中誤差不大于1/20 等高距[2]。地形圖繪制完成后，應到野外進行質量檢查，檢查內容為地物點平面坐標和地形地貌點的高程，精度結果應符合相關規范要求。測網、剖面、工程點利用質量檢查數據計算點位中誤差，精度結果應符合相關規范要求。

3.9 提交成果資料

測繪儀器檢定資料、控制測量資料（點之記、野外觀測記錄、平差計算、控制網點分布圖）、地形圖、測網點坐標成果、剖面點坐標成果、地質工程點坐標成果、實際材料圖、測量技術總結、前述資料的數據文件等。

4 結語

施工方案是地質測繪工程測量的重要工作部分，是實施測繪工作的主要依據和技術標準，因此，編制設計方案時，要充分收集工作區的各種相關成果資料、認真進行野外踏勘，仔細分析收集到的資料和踏勘情況，利用現有的測繪設備，制定合理的工作方案，對提升項目工作進度、提高測繪精度、節約項目經費能起到很大的作用。