森林羅盤儀在地質剖面測量中的使用

引 言

實測地質剖面是地質調查中最重要的工作內容，真實準確地獲取地層要素，包括地層厚度、產狀等，是廣大地質工作者的愿望。長期以來，地質工作者均采用皮尺(或測繩)和地質羅盤測量地質剖面，由于地質羅盤讀取地形坡度的隨意性，導致測量誤差大，占用時間多，影響剖面實測的質量和進度。本文用森林羅盤儀替代傳統地質羅盤，在某幅區域地質調查中取得良好效果。

1 傳統的地質剖面測量

傳統地質剖面測量通常使用50m或者100m長的測繩，前后測手各執測繩一端，后測手站定剖面起點，前測手向剖面終點方向前進，待到地形起伏變化處或測繩末端停止。兩人將測繩拉直，此時，前測手向記錄員報告導線斜距(測繩終點所記米數)。前、后測手用羅盤共同測量導線方向和地形坡度角[1]。導線方向指的是導線起點至導線終點的方向，用方位角記數。前、后測手分別用羅盤測量導線方向，多測幾次，兩者測量結果誤差小于2°～3°，取其平均值記入表格;若誤差較大，則應重測，直至滿足誤差要求。

利用羅盤測斜儀測量地形坡度，前、后測手分別瞄準對方相同高度部位，使視線與地面平行，多測幾次，前、后校正后讀數。以后測手為準，仰角為“+”，俯角為“-”，兩者讀數結果若大于3°，應重測;若相差不大，則取兩者平均值[2]。

2 使用森林羅盤儀測量

2.1 森林羅盤儀簡介

本文推薦使用DQL-12Z型正像森林羅盤儀，一種在野外用來定向和測量的儀器，它能準確地測量出地質剖面線的方位角、坡角等。

(1)結構與工作原理。本儀器主要由磁羅盤、水平機構、望遠鏡及三角支架組成。調整水平，對磁偏角進行修正后，即可測知任何方位[3]。

自由轉動的磁針，360°的圓形刻度盤及能360°回轉的殼體構成了磁羅盤。磁羅盤內兩個長條狀水準器和殼下的萬向球絞座組成了水平調整系統，使儀器快速準確地調至水平，保證羅盤快捷、準確的測量。

望遠鏡由物鏡、鏡筒、轉向系統和目鏡組成，其上有垂直旋轉的支點，能上下50°轉動。望遠鏡可縱橫全方位地觀測遠距離目標，通過棱鏡正像系統，觀測者看到的全為正像，真實、準確地再現被觀測物，避免倒像引起麻煩[4]。

(2)使用注意事項。森林羅盤體積小、體重輕，便于攜帶。植被稀少地區，為保持支架穩定性，三角架高度常設在1.50m左右，減小誤差，提高讀數精度。樹林蔭蔽、草叢茂密或地勢較陡地區可降低或抬高支架，實現剖面測量。

2.2 森林羅盤測量實測參數過程及與傳統測量對比

本文剖面測量使用50m長的皮卷尺，后測手手持0m端，前測手手持另一端，后測手站定剖面起點，將皮卷尺固定在地面。

將森林羅盤儀放在起點(0m處)，調整三角支架和磁羅盤的殼體，兩個長條水準器的氣泡居中時，為水平狀態。前測手用鋼尺測量森林羅盤儀的高度，并向剖面終點方向前進;待到地形起伏變化較大或卷尺末端(50m)停止。兩人拉直卷尺，此時，前測手向記錄員報告導線斜距(皮卷尺終點所記米數)。森林羅盤儀的讀數方向應與地面平行，因此，前測手用紅繩將所測森林羅盤儀的高度標記在身前，后測手調整森林羅盤十字鏡像，使十字線中心點對準前測手的標記處。此時水平羅盤的讀數即導線的方位，垂直羅盤的讀數即地形的坡度角，仰角為“+”，俯角為“﹣”，將角度及“+”或“﹣”號一同報告給記錄員，記入表格，導線號為0-1。將森林羅盤儀放在第一導線的終點位置，開始測量第二導線，導線號為1-2，依此類推。

用森林羅盤儀測導線方位及地形坡度，省去前后測手重復測量的步驟，結果更準確，節省了測量時間。

以某實測地質剖面測量為例，以下是使用傳統地質羅盤和森林羅盤儀測量相同剖面的數據比較(表1)。

表1 森林羅盤儀與傳統地質羅盤測量對比

由以上數據看出，森林羅盤儀測量時間相較于地質羅盤測量時間縮短了兩至六倍。(注:不計將導線從起點拉至終點的時間)。

3 結論

森林羅盤儀在測量導線方向和地形坡度方面，準確、快捷，減少了部分野外剖面測量的繁瑣步驟。使用較新的儀器服務于野外地質剖面測量，具有一定的應用價值。此外，森林羅盤的支架伸縮性強，占用空間小，應用于大多地勢。

致謝:本次地質測量工作得到貴州省畢節學院劉登老師的大力幫助，感謝他對本文提出的中肯建議。

[1]唐守國，張鳳臣.談地質剖面測量[J].科技資訊，2007，19∶65.

[2]胡祺.礦山剖面測量方法探討[J].西部探礦工程，2012，07:160-165.

[3]倪明先.森林羅盤儀的磁性結構基本性能和參數[J].云南林業調查規劃，1988，03∶41-42.

[4]趙彤堂.激光測距森林羅盤儀簡介[J].新疆林業，1989，02∶15.