314物化探工程测量规范.docx
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314物化探工程测量规范
物化探工程测量规范
1主题内容与适用范围
主题内容
本标准规定了物化探工程测量基本标、技术设计、控制测量、规则与非规则测网点布设、观测资料整理、质量检查与验收及技术总结报告之编写。
适用范围
本标准适用于我国地勘行业内开展大、中、小比例尺地面物化探工程测量工作。
2名词术语
物化探工程测量
应用大地、航测与工程测量等方法，解决物探化探测量领域内的三维定位问题，统称为物化探工程测量，又称物化探测地。
规则测网
按照物化探工作比例尺所规定的测点点距、线距构成的矩形或方形测网称之为规则测网。
非规则测网
按照物化探工作比例尺所规定的测点密度，在一定范围内构成具有一定自由度的面积型测网称之为非规则测网。
航空象片定位测量
应用航空摄影象片上地物或地表特征点的影像，于实地辨认其位置，航测内业解求三维坐标的方法，称之为航空象片定位测量。
物化探GPS定位测量
GPS是GlobalPositioningSystem的缩写，即全球定位系统。
用其三维定位技术来确定物化探控制加密点或测点平面位置与高程的方法，称之为物化探GPS定位测量。
精测剖面
为了研究物化探异常进行定量推断解释或确定勘探工程位置时所布设的剖面，称之为精测剖面。
典型剖面
为了了解异常特征，以定性解释为主或作概略定量推断解释时所布设的剖面，称之为典型剖面。
3基本要求
坐标与高程系统
坐标系统暂时采用1954年北京坐标系；高程基准采用1985年国家高程基准。
平面控制采用高斯正形投影，当物化探工作比例尺大于或等于1:
10000时采用3°带，小于1:
10000时采用6°带计算平面坐标。
在国家控制点稀少地区大比例尺物化探工作中的小面积测区，当无条件进行连测时，允许采用其它平面和高程系统或假定坐标系统。
假定坐标系统可以在已出版的地形图上量取概略坐标和高程值，作为工区起算点，并埋设固定标志，以便必要时与国家控制连测。
物化探GPS定位测量应将WGS-84坐标与椭球面大地高程转换成所需坐标与高程系统。
控制测量
物化探工程测量应已工区已有的等级控制点，5s、10s级小三角点（一、二级导线点）、水准点为基础，根据工区面积和工作比例尺，可以上述任一等级作为首级控制，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。
物化探测网（点）三维定位精度
物化探测点的点位、相邻点距及其高程精度要求见表1。
表中各项精度均以中误差衡量，并以二倍中误差为限差。
表1中未涉及的重力详查工作，可根据其总精度要求拟定相应的三维定位精度指标。
当测网（点）三维定位精度指标高于或低于表1规定的指标时，应报主管部门批准后执行。
表1
物化探方法
点位中
误差（图上mm）
相邻点距
相对中误差（%）
高程中误差（m）
平原
丘陵区
山区
磁法、激电（面积性）、自电、化放射性
激电测探
5
相对高程中误差为图上
电剖面
β=（定量）
2
β=（定性）
4
充电法
2
电测探
点距≥250m
目的层埋深的1%
点距≤250m
目的层埋深小于50m
地震勘探
1:
25000
1:
50000
1:
100000
重力
勘探
详查
1:
2000
1:
5000
1:
10000
1:
25000
普查
1:
50000
或
区域
调查
1:
100000
1:
200000
1:
500000
或
或
1:
1000000
区域化探
1:
200000
精测剖面
相对高程中误差为图上
典型剖面
物化探测网（点）必须与物化探控制加密点进行连测，有条件而未按本规范要求连测，不能作为正式成果予以验收。
需连测的物化探特殊点（如磁法总基点、重力基点等），按各种物化探规范或技术规定的要求执行。
用天作业的各类仪器设备，应按规定的时间进行检验，其各项性能及精度指标必须满足要求。
检验项目及要求见附录A及其它有关标准。
检验记录应认真填写，并作为原始资料与测量成果一起上交。
物化探测网（点）的布设，可采用以下方法：
a．全仪器法布设测网；
b．航测法布设测网；
c．地形图布设测网；
d．航空象片定位测量；
e．地形图定点；
f．物化探GPS定位测量。
当用其他方法布设测网（点）时，须在设计中规定方法及技术要求，并应满足本标准表1中的各项精度指标。
测量工作开始前应进行测区踏勘，收集有关资料，编写技术设计书；工作进行中应加强内外业的质量检查；工作结束后应进行资料整理和成果报告编写，并对测量成果资料进行验收和评价。
4技术设计（略）
5控制加密测量
为控制物化探测网（点）取得其坐标与高程，须在首级控制点的基础上进行控制加密测量。
根据物化探工作的需要，可在首级控制点上发展两级，即为物控一级及物控二级控制加密测量。
控制加密测量点可根据测区的面积、物化探工作比例尺、发展远景、地形条件等情况，因地制宜地选择快速经济有效的布设方案。
若采用经纬仪量距或视差导线测量及等外水准测量等方法，可参照《地质矿产勘查测量规范》～条内有关规定。
5.1经续仪交会法测量（略）
电磁波测距（高程）导线测量
电磁波测距导线点可在首级点间布设成附合导线、结点或导线网。
导线尽可能布成直伸状；导线相邻边长尽量接近。
视线最好选在地面覆盖物相同的地段，且应离开地面或障碍物以上。
电磁波测距平面导线测量主要技术要求按表7规定执行。
表7
等级
物控一级
物控二级
附合导线长度（km）
8
4
平均边长（km）
每边测距相对中误差
1:
30000
1:
15000
测角中误差（″）
15
20
方位角闭合差（″）
45
60
全长相对闭合差
1:
8000
1:
5000
注：
n为转折角个数
结点至已知点之间的路线长度，应不大于附合路线长度的倍。
结点与结点之间的路线长度允许为附合路线长度的倍。
电磁波测距高程导线一般与其平面测距导线同时施测，也可以单独施测，以代替水准测量。
电磁波测距高程导线测量精度及规格应按表8规定执行。
表8
等级
作业
方法
平均
边长
（km）
最大
倾角
（°）
路线全长闭合差（m）
垂直角测回数
测回间指标差之差（″）
J2
J6
J2
J6
物控
一级
单觇
15
1
3
15
24
复觇
物控
二级
单觇
1
2
15
30
复觇
作业前应根据电磁波测距仪的实际情况及需要，按照有关规定对仪器及其主要附件进行检查。
电磁波测距（高程）导线的作业要求
a.电磁波测距中误差应不大于10mm/1km；
b.测距工作要求在大气稳定和成象清晰的条件下进行；
c.在测距过程中，如遇到大气湍流影响严重时，应停止观测；
d.斜距测回数应不少于两测回，一测回至少两次读数，读数较差小于1cm时，取其平均值；
e.斜距单程测回较差一般不大于15mm；
f.一般用三联脚架法施测；
g.垂直角观测必须直返觇；
h.测站对中误差不应大于5mm，仪器高和觇标高量至毫米。
物化探GPS定位测量
一般规定
物化探GPS定位测量是指在首级点的基础上，采用全球定位系统载波相位定位原理，以单频或双频GPS接收机进行控制加密测量。
采用时间统一为协调世界时（UTC），坐标系统为WGS-84坐标系及椭球面高程系，换算为1954北京坐标系与1985国家高程基准。
基本技术要求应符合表9的规定。
GPS点布设，主要根据用途、测区地形与交通条件、预期精度要求、成果可靠程度及效率等综合考虑，一般可采用附合导线或支导线方式布点。
选布GPS点时，应充分了解与分析测区已有资料、地形、交通、供电、通讯、气象及首级点分布等情况，将点位选布在视野开阔的地方，周围障碍高度角不得大于12°，距大功率电视台或微波站不小于300m，距高压线不小于100m，附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，点位选定要注意交通方便，且有利于其他测量手段扩展及便于保存。
点位选定后，用木桩标定。
表9
项目
一级
二级
边长区间（km）
10～20
5～10
固定误差（mm）
≤10
≤10
比例误差（ppm）
≤30
≤50
几何图形强度（PDOP）
≤10
≤10
卫星高度角（°
≥15
≥15
有效观测卫星总数
≥4
≥4
历元间隔（s）
15～60
15～60
时段长度（min）
40～60
20～40
时段中任一卫星有效观测时间（min）
＞15
＞15
作业前对GPS仪器按要求进行全面检验，合格后方可作业。
采用最新星历预报，周期为一个月，确定每天观测有效时段，编制GPS卫星可见性预报表及观测计划。
测站作业（略）
象片控制测量（略）
6测网（点）布设
一般规定
根据物化探工作任务及精度指标，确定测网密度、布设形式，使用仪器类型及方法技术。
物化探测网一般布设为规则网及非规则网两种形式。
1:
10000～1:
25000比例尺测网应以规则网形式布设。
1:
50000比例尺测网应以规则网形式布设为主，亦可按非规则网形式布设。
小于1:
50000比例尺工作均按非规则网形式布设。
物化探测网的方位、点线距、点位活动半径、工作面积等应与物化探设计相一致。
点线编号应由南向北、由西向东递增。
基线（或导线）点，木桩标定并编号。
测点可间隔数点固定一个木桩，或树立其他明显标志。
规则测网
仪器综合法
仪器综合法主要适宜竽1:
1000～1:
50000比例尺的重力、磁法、地震、放射性、电法、化探等详查的面积测网及剖面工作。
基线应附合物控（或连测级）点间，或沿基线方向布设导线点。
基线或导线闭合差应予配赋。
物化探测网的起始点和起如方位视测区地形条件以及物化探荼要求由以下方法确定：
a.直接由测区中已有首级控制点或物控点引测；
b.通过天文观测方法测定起始方位角，或用罗盘仪测定磁方位角；
c.无定向导线方法；
d.在大于工作比例尺地形图上量取坐标及方位
测线的起测和闭合视具体情况分别采用下述方法：
a.起闭于两相应基线点或转站点之间；
b.起闭于控制导线点间；
c.起闭上述点的两测线互相闭合；
d.在上述点上，以极坐标法直接测定测点；
e.在地形平坦地区，也可采用罗盘仪（或三杆）定向，测绳量距定点。
对地形条件困难，或面积较大的大比例尺测区，测线应采取平差措施，按实际点位成图。
若采用单基线起测测线时，相邻测线间相互闭合，测线闭合差一般可不进行配赋。
基测线转站间的距离测定：
用普通经纬仪测量时，应以直反觇观测取其平均值。
以电磁波测距仪测量时，可单程一测回测定。
由转站点上测量测点时，服务费纬仪视距单向二次测定或电磁波测距仪一测回测定。
基线水平角按方向观测法一个测回测定，2c值互差不大于6α″方位角闭合差不得大于2
测线水平角按方向观测法半测回测定。
当基、测线按直线布设时，可使用“一次倒镜法”，但须盘左盘右交替使用。
经纬仪视距布设测网基测线技术要求及限差。
a.视距长度及视距精度，应符合表10的规定：
表10
项目
要求
测量比例尺
最大视距长度（m）
直反觇较差
1:
1000
170
1/250
1:
2000
300
1/200
1:
5000
400
1/150
1:
10000
450
1/100
b.长度及闭合差，应符合表11的规定。
表11
项目
技术
要求
比例尺
图上
图上
基线
测线
基线
测线
最大长度（km）
闭合差
（m）
最大长度（km）
闭合差
（m）
最大长度（km）
闭合差
（m）
最大长度（km）
闭合差
（m）
1:
1000
1:
2000
1:
5000
1:
10000
6.2.1.8使用电磁波测距方法布设较高精度的1:
25000～1:
50000比例尺重、磁、地震勘探测网时，起闭于两控制点或物控二级点；布设控制导线，由导线点上施测线。
控制导线及测线角度，坐标闭合差进行平差计算，技术要求应符合表12的规定。
当配合高精度重力测量，高程中误差要求在～时，可利用不小于1:
40000航片布设测点，空三加密其平面和高程。
表12
项目
限差
类别
控制导线
测线（点）
1:
25000
最大边长（km）
2
导线长度（km）
22
38
方位闭合差（′）
1
坐标闭舍差（m）
11
26
1:
50000
最大边长（km）
3
导线长度（km）
42
68
方位闭合差（′）
1
坐标闭舍差（m）
22
52
布设地震勘探测线或测网的基本要求为：
a.根据勘探设计，实地布设地震测线方向及检波点（震源点）并计算出平面坐标及高程。
b.地震勘探测线应布置成直线，如遇不可超越障碍物时，可折线过，但转折角不得超过来8°，平面位置不得偏离500m。
测线转折点必须设置炮点或检波点。
c.如在规定的位置上不易设置爆炸点、检波点时，可将爆炸点沿测线方向±10m移动；爆炸点垂直测线方向±50m内移动；检波点垂直测线方向±20m内移动；移动的爆炸点、检波点应作记录并及时通知地震仪器站。
航测法布设测网（略）
地形图敷设测网
用于敷设物化探测网的地形图应是国家正式出版图。
其用图比例尺必须大于物化探工作比例尺。
平地、丘陵地的1:
10000工作比例尺物化探测网可用同比例尺地形图。
地形图敷设测网步骤
a.根据物化探设计提供的面积和起点坐标、测线方位、测网密度等计算测区边界坐标，并展绘到地形图上。
b.在边界点之间（大工区可根据图幅计算边界点），按点、线距进行准确计算，注明点、线号。
c.根据地形、地物等特征点进行实地布点（布点必须由另一人检查）。
打桩注记号、线号。
无特征点可判时，则借助于半仪器法或经纬仪音乐会以法及极坐标法进行实地布点。
d.需图解坐标或高程的点，应由二人独立进行。
二人图解坐标误差应小于，高程误差应小于1/3基本等高距。
大面积草原、戈壁、沙漠等无明显地物地带，不宜使用地形图布设测网。
利用地形图布设测网，需进行测点质量检查。
点位误差应满足同比例尺物化探测点定位精度要求。
检查方法如下：
a.利用图幅内已知点作为起闭点，按导线或极坐标法对测点进行连测检查。
b.无已知点时，可选择明显地物点作为测站点和方向点，按极坐标法对测点进行检查。
非规则网
非规则测网主要适用于区域重力调查，其测点密度，精度要求应符合表16的规定。
其他物化探方法，可视各方法对测点精度要求在技术设计中另行规定。
非规则测网编号一般采用四位数，前两位为横坐标公里数的末两位，后两位为纵坐标公里数的末两位。
当采用坐标编号不方便时，也可以采用自然顺序编号。
电磁波测距极坐标定位测量，一般适用于工作比例尺大于1:
100000的测点的施测。
作业中应遵循以下几点：
a.测区内首级控制点均可作为测站点，当首级控制点不足时，可在三角点间布设一、二级电磁波测距（高程）导线，导线精度按规定执行。
b.测点距测站的边长一般不应超过。
当高程精度要求较高时，边长应控制在以内。
c.测点间的距离测量应不少于半测回（即两次读数），水平角观测一测回，垂直角中丝法观测一测回。
d.仪器高、觇标高均应量至毫米。
表16
要项目
求
比例尺
测点密度
km2/点
剖面点距
（km）
平面精度
（m）
高程（m）
平丘
山区
1:
100000
1～2
～
±100
±
±
1:
200000
4～8
～
±100
±
±
1:
500000
20～40
～
±250
±
±
1:
1000000
80～160
～
±250
±
±
航空象片定位测量（略）
地形图定点
用作判定测点平面位置及在图上直接读取高程的地形图，其比例尺应符合表20的规定。
表20
地形图项目
比例尺
工作比例尺
平面定位
直读高程
1:
50000
1:
10000
1:
5000
1:
100000
1:
50000
1:
10000
1:
200000
1:
50000
1:
50000
1:
500000
1:
100000
1:
50000
1:
1000000
1:
100000
1:
50000
测点点位应尽量选取图上高程注记点或明显地物点，以便于量取平面坐标与读取图面高程。
若测点选在非明显地段时，可用图解法交会确定点位、内插等高线读取高程。
当采用气压高程测量方法配合地形图定点测定测点高程时，应在技术设计予以规定。
一般情况下，气压高程测量方法适用于平坦丘陵开阔地区，且比例尺小于1:
200000的重力测量及其他物化探相应比例尺方法作业。
GPS定点
采用GPS定位测量方法测定物化探测点两维或三维坐标，主要适用于滩涂、戈壁、沙漠、草原、高山等特殊困难地区开展小于1:
50000工作比例尺物化探测点定位。
对于只要求两维定位物化探工作，在无SA政策影响下可采用导航型GPS仪器进行单点定位；如有SA政策影响时可采用差分GPS定位事后改正方法。
对于要求三维定位的物化探工作，须采用测地型GPS仪器（单频或双频），以静态载波相位测量方法进行作业。
在地形平坦、交通方便、沿线周围障碍物高度不易遮挡GPS卫星信号的地区，点距小于或等于500m的物化探测点三维定维，亦可采用动态载波相位测量方法进行作业。
静态定位（载波相位）测量，每个测点有效观测时间为5～10min；固定站（已知点）距流动站（待测点）最远边长，单频机不得超过100km，双频机不得超过200km。
其作业方法技术及要求，均按节中有关规定执行。
动态定位测量
a.动态定位作业前的初始化，需采用天线交换法、已知基线法及静态定位法中的某一方法确定其整周模糊度。
天线交换法：
其固定站天线与流动站天线须相距5～10m，同时采集至少4个历元观测值之后进行交换，在交换过程中必须保持跟踪4颗卫星；已知基线法：
基线长度不宜超过10km，且基线三个分量的精度应在5cm之内。
静态观测时段约为1小时，且一个测站为已知点。
静态定位法：
根据基线长短不同，观测时间为30～60min，为能有最佳机会解算出整周模糊度的整周数值，基线长度一般在10～15km范围之内。
b.在制定观测计划时，星历预报必须采用周期为一个月以内的星历数据。
c.在已知点或参考点上的接收机必须连续观测；待测点上的接收机必须采集4个历元以上的载波相位观测值。
在迁站过程中，卫星必须连续跟踪即不能失锁，否则须应返回前一测点重新观测。
d.动态定位作业结束后，将数据传送到配套微机，形成星历、信息与数据三种文件，应用配套软件以自动方式和手工方式处理数据，并根据预先测定的坐标转换参数，将WGS-84坐标及椭球面高程转换成1954北京坐标系与1985国家高程基准，并作出精度统计与评价。
剖面测量
典型剖面测量
为了了解异常特性，以定性解释为主或作概略定量推断解释时可布设典型剖面。
a.典型剖面上各物化探观测点的平面点位中误差，相对于最近首级控制点为测图比例尺图上。
相对高程中误差为剖面工作比例尺图上。
b.典型剖面一般采用电磁波测距导线或经纬仪视距导线等方法施测。
但对要求较高，地势又较平坦的特殊剖面，其高程可用等外水准施测。
当已有地形图比例尺大于或等于所作剖面图的横比例尺时，可用图解法在地形图上横切剖面。
当地形剖面的精度要求不高时，还可采用小于剖面图横比例尺的地形图绘制地形剖面图。
c.用电磁波测距高程导线与经纬仪视距导线法施测时，路线长度、最大视距长度、距离直反觇较差、最大长度闭合差等于相同比例尺的测线测量的要求相同。
d.典型剖面可起闭于首级控制点、物控点或导线点上，也可以起闭于物探基线点上。
e.剖面高程一般均不闭合，此时应利用直反觇高差的较差计算测站最弱点相对高程中误差（计算时应加入垂直度偏心差之改正），其值不得大于剖面工作比例尺图上。
f.各种剖面观测，测站间直反觇高差不符合表21要求。
表21
视距直反
视距每百米觇较差高并不符值cm
地面倾角
250
200
150
100
4°
6
6
8
11
8°
9
11
14
20
12°
12
15
20
29
16°
15
19
25
38
20°
18
23
30
46
25°
22
27
36
54
30°以上
25
30
40
60
当距离小于100m时，按100m要求
当剖面较长或垂直角较大时，按表21的要求达不到最弱点相对高程中误差 （图上）的总要求时，应提高测角、测距精度，在设计时另行制定高差不符值的限值。
精制剖面测量
为了详细研究已发现的物化探异常，进行定量推断解释或确定勘探工程位置时布设精测剖面。
a.精测剖面上各物化探观测点的平面点位中误差，相对于最近首级控制点为剖面工作比例尺图上。
相对高程中误差为剖面工作比例尺图上。
b.精测剖面一般都采用电磁波测距（高程）或经纬仪视距（高程）导线施测，当经度要求较高、经形条件又允许时，剖面点高程可采用等外水准施测。
c.用视距导线法施测时其路线长度、最大视距长度、距离直反觇较差、最大长度闭合差等应与相同比例尺的基线测量的要求相同。
d.高程测量的精度及方法与典型剖面测量的要求相同。
进行剖面测量时除测定各剖面点的高程外，尚应加测剖面点间的地形突变点。
剖面可采用绝对高程或假定高程。
当采用绝对高程时，应以三角高程或视距高程导线进行连测。
当采用假定高程时，其起测点的概略高程，可以从地形图上量取或假设，组成面积性剖面网时网中的高程系统应统一。
固定标志埋设
为了固定测网和异常位置，便于恢复、寻找异常及进一步布置地质探矿工程和物化探工作，每个工区均应埋设固定标志，其规格可参照附录G中有关规定执行。
有条件的地区也可利用天然岩石作为固定标志。
当物化探测网与控制点进行了必要的连测，固定标志可不再埋设。
当测区内埋设的标志的控制点较少时，应在基线上增埋一定数量的固定标志。
独立工区物化探测网的基
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