地質(zhì)測繪工程施工方案設(shè)計編寫分析

趙惠德

（山西省地質(zhì)調(diào)查院，太原030000）

1 引言

目前，適用于地質(zhì)測繪工程的相關(guān)技術(shù)規(guī)范有：GB/T 18314—2009《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》、GB/T 18341—2001《地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范》、DD 2004—2003《地質(zhì)調(diào)查GPS 測量規(guī)程》、DZ/T 0153—2014《物化探工程測量規(guī)范》等。這些規(guī)范與規(guī)程中，有的適用于多種地質(zhì)專業(yè)對測繪工作的技術(shù)要求，有的適用于地質(zhì)類專業(yè)中某具體專業(yè)對測繪工作的技術(shù)要求。近年來的地質(zhì)項目中，基本上都有礦產(chǎn)、物探、化探、水文等專業(yè)的工作內(nèi)容，并且各種專業(yè)的工作比例尺有所差異，因此，如何編寫合適的地質(zhì)工程測繪方案以滿足各專業(yè)、各比例尺、各勘查時期的地質(zhì)工作非常重要。

2 編制設(shè)計方案的工作流程

編制設(shè)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(zhì)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(guān)政府文件等；項目工作區(qū)的人文、氣候、經(jīng)濟(jì)、地理、交通等情況可在相關(guān)網(wǎng)站上查詢。網(wǎng)站對鄉(xiāng)鎮(zhèn)級以上的行政區(qū)都有較為詳細(xì)的綜述，基本上滿足設(shè)計方案編寫的要求，只需要增刪相關(guān)內(nèi)容；地形地貌情況的描述可參考覆蓋工作區(qū)的地形圖，交通情況的描述可參考覆蓋工作區(qū)的交通圖；有的內(nèi)容可以參考地質(zhì)立項文件或地質(zhì)項目設(shè)計書，其中都有較為詳細(xì)地描述。

圖1 編制設(shè)計方案的工作流程圖

根據(jù)地質(zhì)項目對測繪的工作的要求，測繪工作內(nèi)容包括：控制點的等級及數(shù)量、地形測圖的比例尺及面積、測網(wǎng)的點距和線距及面積、剖面的點距和方位及長度、地質(zhì)工程點的種類及數(shù)量等，以及完成工作任務(wù)的計劃時間等進(jìn)行說明。

3.2 已有資料的可利用情況

在測繪工作開展前，應(yīng)盡可能地收集以往的測繪成果資料，對合理規(guī)劃并布設(shè)工作區(qū)的控制網(wǎng)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(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)，做好坐標(biāo)和高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換以及坐標(biāo)換帶計算等，統(tǒng)一到CGCS2000 和1985 國家高程基準(zhǔn)下。

3.3 使用的儀器設(shè)備

目前的GPS 技術(shù)、全站儀、無人機(jī)航測技術(shù)、無人機(jī)機(jī)載雷達(dá)技術(shù)等都能很好地滿足地質(zhì)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(jī)構(gòu)檢定。

3.4 控制網(wǎng)布設(shè)

地質(zhì)測繪項目大多位于丘陵地區(qū)與山區(qū)，其國家等級控制點因年代久遠(yuǎn)，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(shè)控制網(wǎng)。布設(shè)控制網(wǎng)時基本上都采用GPS 網(wǎng)。在收集以往等級控制點的基礎(chǔ)上，加密GPS E 級網(wǎng)點作為基礎(chǔ)控制網(wǎng)。若工作區(qū)較大，GPS E 級網(wǎng)的邊長和點數(shù)不能滿足規(guī)范和預(yù)算要求時，可先布設(shè)GPS D 級網(wǎng)作為首級控制網(wǎng)，再在此基礎(chǔ)上加密GPS E 級網(wǎng)。GPS 控制點均采用靜態(tài)觀測法，應(yīng)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(xiàn)場測繪、勾畫草圖，然后由內(nèi)業(yè)工作人員詳細(xì)繪制與整飾；（2）無人機(jī)航測法。其流程主要包括申請空域、設(shè)計航線、布設(shè)像控點、航空測量、內(nèi)業(yè)影像處理和測制地形圖、外業(yè)調(diào)繪、圖形整飾等步驟。另外，地質(zhì)項目中的測繪面積一般不大，為了用圖方便，通常不需進(jìn)行分幅。

3.6 測網(wǎng)與剖面布設(shè)

測網(wǎng)和剖面的布設(shè)一般采用GPS-RTK 法逐點測設(shè)。由于點位都可以等精度一次性全面布設(shè)，所以，無須布設(shè)基線網(wǎng)控制測線布設(shè)的精度。對于GPS 信號不好的森林、深谷等區(qū)域，可使用全站儀布設(shè)，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(qū)域地質(zhì)工作，可使用GPS 快速靜態(tài)法測定點位坐標(biāo)。

3.7 地質(zhì)調(diào)查測點測定

地質(zhì)調(diào)查測點是指地質(zhì)調(diào)查中各類專業(yè)的地質(zhì)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(tài)觀測法、GPS-RTK 法、全站儀極坐標(biāo)法測定。

GPS 靜態(tài)觀測法包括長時間靜態(tài)觀測法和短時間靜態(tài)觀測法。長時間靜態(tài)觀測方法是在3 個或3 個以上的控制點上架設(shè)基準(zhǔn)站，另外1 臺或多臺移動站在工程點位上進(jìn)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(tài)觀測法是在1 個或1 個以上的控制點上架設(shè)基準(zhǔn)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(tài)觀測法適用于控制點較少的工作區(qū)，需內(nèi)業(yè)解算平差后才能得到點位的坐標(biāo)成果。

GPS RTK 法主要有架設(shè)基站RTK 法和網(wǎng)絡(luò)RTK 法：架設(shè)基站RTK 法適用于工作區(qū)控制點密度較大、無通信網(wǎng)絡(luò)信號的工作區(qū)；網(wǎng)絡(luò)RTK 法適用于工作區(qū)控制點較少、通信網(wǎng)絡(luò)信號好的工作區(qū)。GPS RTK 法可以實時得到點位坐標(biāo)成果。

全站儀極坐標(biāo)法，適用于GPS 衛(wèi)星信號較弱的工作區(qū)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(wǎng)精度評定、剖面點精度評定、地質(zhì)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(shè)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(yīng)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(yīng)到野外進(jìn)行質(zhì)量檢查，檢查內(nèi)容為地物點平面坐標(biāo)和地形地貌點的高程，精度結(jié)果應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。測網(wǎng)、剖面、工程點利用質(zhì)量檢查數(shù)據(jù)計算點位中誤差，精度結(jié)果應(yīng)符合相關(guān)規(guī)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(wǎng)點分布圖）、地形圖、測網(wǎng)點坐標(biāo)成果、剖面點坐標(biāo)成果、地質(zhì)工程點坐標(biāo)成果、實際材料圖、測量技術(shù)總結(jié)、前述資料的數(shù)據(jù)文件等。

4 結(jié)語

施工方案是地質(zhì)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(jù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此，編制設(shè)計方案時，要充分收集工作區(qū)的各種相關(guān)成果資料、認(rèn)真進(jìn)行野外踏勘，仔細(xì)分析收集到的資料和踏勘情況，利用現(xiàn)有的測繪設(shè)備，制定合理的工作方案，對提升項目工作進(jìn)度、提高測繪精度、節(jié)約項目經(jīng)費能起到很大的作用。