地質(zhì)勘探中測(cè)繪測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的探討

周夢(mèng)

摘 要｜地質(zhì)測(cè)繪是為進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查及其成果圖件的編制所涉及的全部測(cè)繪工作的總稱(chēng)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)也更多的應(yīng)用于地質(zhì)勘探工程中，對(duì)地質(zhì)勘探工程的發(fā)展將發(fā)揮重要的作用。本文就測(cè)繪技術(shù)的具體應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了相關(guān)的探討。

關(guān)鍵詞｜測(cè)繪技術(shù)；地質(zhì)勘查；應(yīng)用

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1 控制測(cè)量

地質(zhì)測(cè)繪中的控制測(cè)量任務(wù)將主要是在局部地區(qū)進(jìn)行控制點(diǎn)加密，建立能滿足地形測(cè)量和地質(zhì)勘查工程測(cè)量的工程控制網(wǎng)。控制測(cè)量從內(nèi)容上分為常規(guī)控制測(cè)量和 GPS 控制測(cè)量，具體內(nèi)容包括：（1）常規(guī)控制測(cè)量。首先在全測(cè)區(qū)范圍內(nèi)選定一些控制點(diǎn)，構(gòu)成一定的幾何圖形，用精密的測(cè)量?jī)x器和精確的測(cè)量方法，在統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)中，確定他們的平面位置和高程，再以這些控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，測(cè)算其他碎部點(diǎn)的位置，這就將控制測(cè)量工作分為平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量?jī)煞N。（2）GPS 控制測(cè)量。GPS 之所以能成為建立各級(jí)平面控制網(wǎng)的主要手段之一是因?yàn)槠渚哂腥旌蜃鳂I(yè)、測(cè)站之間無(wú)需通視、觀測(cè)時(shí)間短、 定位精度高、操作簡(jiǎn)便、提供三維坐標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。目前多數(shù)用 GPS 作為首級(jí)控制。多數(shù)用全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)GPS 或一級(jí)導(dǎo)線作為二級(jí)控制。GPS 網(wǎng)的設(shè)計(jì)除了測(cè)角、邊角同測(cè)和測(cè)邊網(wǎng)等的傳統(tǒng)要求，它不需要點(diǎn)間通視，對(duì)圖形強(qiáng)度要求也不高， 亦不需要設(shè)置在制高點(diǎn)上，因此，GPS 網(wǎng)的設(shè)計(jì)非常靈活，只要在測(cè)區(qū)內(nèi)的適當(dāng)位置安置 GPS，就可以進(jìn)行觀測(cè)。

2 地形測(cè)量

地形測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪工作重要的任務(wù)，大比例尺地形圖是進(jìn)行地質(zhì)勘探和礦山規(guī)劃設(shè)計(jì)所必需的基礎(chǔ)圖件資料，地質(zhì)勘探和規(guī)劃設(shè)計(jì)能否科學(xué)順利地進(jìn)行取決于能否快速準(zhǔn)確地獲得高質(zhì)量的現(xiàn)勢(shì)地形圖。常規(guī)地形測(cè)量。用常規(guī)的測(cè)圖方法（如用經(jīng)緯儀、測(cè)距儀等）通常是先布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)，這種控制網(wǎng)一般是在國(guó)家高等級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密次級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)，再利用加密的控制點(diǎn)布設(shè)圖根點(diǎn)。最后依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)進(jìn)行碎部測(cè)量，測(cè)定地物點(diǎn)和地形點(diǎn)在圖上的位置并按照一定的規(guī)律和符號(hào)繪制成平面圖。所需儀器多為經(jīng)緯儀、測(cè)距儀、大平板儀、繪圖板、塔尺、全站儀、棱鏡等設(shè)備。地形測(cè)量。采用 GPS-RTK 測(cè)量技術(shù)，不需要進(jìn)行加密控制，在首級(jí)控制網(wǎng)建好后即可進(jìn)行碎部測(cè)量，基準(zhǔn)站可以設(shè)置在已知控制點(diǎn)或者設(shè)置在接受衛(wèi)星信號(hào)和無(wú)線電信通訊條件好的未知點(diǎn)上，流動(dòng)站經(jīng)已知點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)和檢查平面坐標(biāo)和高程滿足限差要求時(shí)就可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集作業(yè)。一個(gè)基站可以支持多個(gè)流動(dòng)站進(jìn)行作業(yè)， 一個(gè)流動(dòng)站只需要 1 個(gè)人就可以操作，在沿線碎部點(diǎn)上只需停留幾秒鐘，就可以獲得每點(diǎn)平面坐標(biāo)、高程。

3 工程測(cè)量

地質(zhì)勘查工程測(cè)量包括勘探網(wǎng)測(cè)量、勘探線剖面測(cè)量、勘探坑道測(cè)量、定位測(cè)量、礦區(qū)勘界測(cè)量等。常規(guī)工程測(cè)量。采用常規(guī)測(cè)量方法，勘探線端點(diǎn)、工程點(diǎn)、剖控點(diǎn)，由其附近的控制點(diǎn)用光電測(cè)距極坐標(biāo)法、經(jīng)緯儀視距極坐標(biāo)法布設(shè)于實(shí)地。布設(shè)后的勘探線端點(diǎn)（即剖面線端點(diǎn)）及剖控點(diǎn)的定側(cè)，用光電測(cè)距經(jīng)緯儀極坐標(biāo)法、側(cè)角交會(huì)法等施測(cè)，作業(yè)程序繁多，精度差，特別是采用經(jīng)緯儀視距極坐標(biāo)法進(jìn)行測(cè)量精度無(wú)法控制。鉆孔、槽探端點(diǎn)、坑道近井點(diǎn)等工程點(diǎn)的定測(cè)一般采用測(cè)角交會(huì)法、光電測(cè)距極坐標(biāo)法進(jìn)行定測(cè)。GPS 工程測(cè)量。在 GPS 和 GPS-RTK 技術(shù)在測(cè)量方面得到應(yīng)用后，使原來(lái)比較復(fù)雜的地質(zhì)勘探工程測(cè)量變得簡(jiǎn)單，精度大幅度的提高。一個(gè)基準(zhǔn)站可以支持多個(gè)移動(dòng)站進(jìn)行放樣或者定位測(cè)量，特別是 RTK 的線放樣功能在勘探網(wǎng)、勘探線剖面的施測(cè)中更是游刃有余，徹底擺脫了常規(guī)的勘探線測(cè)量中勘探線上障礙物的對(duì)測(cè)量的影響。RTK 靈活的測(cè)量方法使得勘探網(wǎng)的布設(shè)、勘探線剖面測(cè)量以及工程點(diǎn)的定位等測(cè)量能夠同時(shí)開(kāi)展。

4 數(shù)字測(cè)繪技術(shù) GPS & GIS 在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

GPS 即全球定位系統(tǒng)。屬于新一代衛(wèi)星導(dǎo)航及定位系統(tǒng)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分技術(shù)（RTK）是在 GPS 的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，可提供實(shí)時(shí)流動(dòng)站的三位定位情況， 其精度可高達(dá)厘米級(jí)，是一種全新GPS 定位方式，也是GPS 應(yīng)用與發(fā)展的里程碑。通過(guò) RTK 測(cè)量技術(shù)，主要在已知點(diǎn)安裝一臺(tái) GPS 接收機(jī)，對(duì) GPS 衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將采集到的載波相位觀測(cè)量，調(diào)制到基準(zhǔn)站的電臺(tái)載波位置，然后 由基準(zhǔn)站的電臺(tái)向外發(fā)射；當(dāng)流動(dòng)站觀測(cè) GPS 衛(wèi)星情況的同時(shí)，采集到載波相位觀測(cè)量，并接收到基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出來(lái)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)一定調(diào)解后，可獲得基 準(zhǔn)站載波相位觀測(cè)量；流動(dòng)站中的 GPS 接收機(jī)可以應(yīng)用運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度的計(jì)算方法（OTF），通過(guò)基準(zhǔn)站中與流動(dòng)站獲得的載波相位觀測(cè)量而獲得最終基數(shù)，并計(jì)算出可精確到厘米級(jí)的流動(dòng)站位置。

地理信息系統(tǒng)（GIS）是收集、整理、分析、管理地理空間數(shù)據(jù)的全新技術(shù)、學(xué)科及工具，由于其可操作性強(qiáng)、方便快捷，已在地質(zhì)勘探中得以迅速發(fā)展及 廣泛應(yīng)用。隨著信息時(shí)代的到來(lái)，數(shù)字化腳步不斷加快，GIS 技術(shù)已經(jīng)可以很好地解決地質(zhì)勘探中的諸多問(wèn)題，已成為一項(xiàng)集地理空間數(shù)據(jù)分析與綜合處理的 技術(shù)系統(tǒng)。遙感技術(shù)（RS）起源于上世紀(jì) 60 年代，可不直接接觸被研究的目標(biāo)而獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，其感測(cè)獲得的信息，經(jīng)過(guò)傳輸及處理，最終提取人們需要的信息。遙感技術(shù)包含航天、航空、陸地、衛(wèi)星及攝影等技術(shù)，根據(jù)遙感技術(shù)的波普性質(zhì)的不同，可以分為物理場(chǎng)遙感技術(shù)、聲學(xué)遙感技術(shù)、電磁波遙感技術(shù)。目前，遙感信息技術(shù)已經(jīng)從過(guò)去的可見(jiàn)光發(fā)展成微波、紅外，由單波段發(fā)展為多角度、多波段、多極化、多時(shí)相，由空間維延伸至?xí)r空維、由靜態(tài)分析延伸至全過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

5 地質(zhì)測(cè)繪發(fā)展方向

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)就是地質(zhì)測(cè)繪，地球信息學(xué)和測(cè)繪學(xué)的技術(shù)體系和工作模式是以 3S 一體化或集成為主導(dǎo)空間信息技術(shù)體系，發(fā)展方向是： 高科技、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化，以及多功能化等方向。控制測(cè)量也逐漸發(fā)展成為 GPS、ISS 最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)換代；地形測(cè)繪則要發(fā)展加速投影和攝影測(cè)量以及遙感應(yīng)用的結(jié)合，還有多種遙感手段和數(shù)據(jù)信息的處理技術(shù)，以有效的提高地質(zhì)遙感的水平；勘探工程測(cè)量應(yīng)逐漸礦大和吸收衛(wèi)星源射電干涉系統(tǒng)、慣性測(cè)量系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，大規(guī)模的應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以提高地勘工程測(cè)量的速度和精度，普及電磁波測(cè)距儀和電子速測(cè)儀的應(yīng)用。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地質(zhì)測(cè)繪是地質(zhì)勘探的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作，包括控制、地形、勘探、勘探線泡剖面、勘探坑道、鉆孔以及地質(zhì)點(diǎn)、礦區(qū)勘界等工作的測(cè)量。因此， 發(fā)展高科技、實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化、多功能和數(shù)字化的地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)是未來(lái)我們需 要做的工作，也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

［1］包振杰，李志成．測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用及發(fā)展方向淺析［J］． 黑龍江科技信息，2011（35）．

［2］顧錫慶．石油資源勘探中的測(cè)繪工作［J］．測(cè)繪通報(bào)，1984（5）．

A Brief Discussion on the Application of Surveying and Mapping Techniques in Geological Exploration

Zhou Meng

Jiangxi University of Science and Technology， Ganzhou

Abstract： Geological surveying and mapping refer to all the surveying work involved in conducting geological investigations， mineral exploration， and the compilation of resulting maps. With the development of science and technology， surveying and mapping techniques are increasingly being applied in geological exploration projects， playing an important role in the development of such projects. Therefore， this article comprehensively discusses the specific applications of surveying and mapping techniques as well as future trends in their development.

Key words： Surveying and mapping techniques; Geological exploration; Application