地震勘探中測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用

楊瑞紅

摘 ?要：地震勘探野外采集的任務(wù)是獲取原始數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接影響數(shù)據(jù)數(shù)字化處理的質(zhì)量和解釋結(jié)果的準(zhǔn)確性。地震勘探的野外采集包括野外調(diào)查、施工設(shè)計(jì)、試驗(yàn)工作和正式生產(chǎn)等各個(gè)階段，需要通過(guò)測(cè)量、鉆探、激發(fā)、接收和解釋等多種工作密切配合。野外采集的關(guān)鍵是地震采集儀器和野外工作方法。野外采集的測(cè)量是地震勘探的眼睛，其質(zhì)量直接決定著地震采集的質(zhì)量。通過(guò)地震勘探過(guò)程中采用的方法和過(guò)程，介紹了測(cè)量的重要性和推廣意義。

關(guān)鍵詞：地震勘探;測(cè)量技術(shù);運(yùn)用

1項(xiàng)目概況

本區(qū)塊位于山西省呂梁市，工區(qū)東西寬約30km，南北長(zhǎng)約9km，面積245.942km2。本工區(qū)植被主要以農(nóng)作物為主，部分有林帶、苗圃等。農(nóng)作物主要有小米、玉米、馬鈴薯、黃豆等。

2技術(shù)要求

2.1物探對(duì)測(cè)量技術(shù)要求

（1）接收點(diǎn)、激發(fā)點(diǎn)點(diǎn)位的允許變通的范圍。（1）物理點(diǎn)（接收點(diǎn)、激發(fā)點(diǎn)）測(cè)量定位精度一般情況下控制在理論位置的0.5m內(nèi)。（2）不能在0.5m以內(nèi)定位，遇到障礙物時(shí)，檢波點(diǎn)布設(shè)縱向偏移<2m，橫向偏移<5m;炮點(diǎn)布設(shè)縱向偏移<2m，橫向偏移<10m;與特殊障礙物堅(jiān)持就近偏移，超過(guò)該范圍時(shí)應(yīng)做好記錄，并向解釋組匯報(bào)。

（2）接收點(diǎn)距、激發(fā)點(diǎn)距及允許變通的范圍。檢波點(diǎn)距、激發(fā)點(diǎn)距的允許變通范圍以物探施工設(shè)計(jì)為準(zhǔn)。

（3）物探對(duì)測(cè)量的其他技術(shù)要求。（1）測(cè)區(qū)激發(fā)點(diǎn)放樣在滿足測(cè)量成果規(guī)范的要求前提下，應(yīng)有利于震源施工要求。（2）測(cè)量放樣時(shí)要優(yōu)選物理點(diǎn)，尤其震源點(diǎn)要考慮震源施工畸變等因素，施工組和測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)必須對(duì)震源COG文件進(jìn)行檢查，對(duì)于震源組合中心位置與測(cè)量標(biāo)志坐標(biāo)差>2m的震源點(diǎn)必須實(shí)測(cè)震板組合中心位置，并要向監(jiān)督提供補(bǔ)測(cè)報(bào)告，要嚴(yán)格控制震源COG超限點(diǎn)數(shù)量。（3）炮檢點(diǎn)編號(hào)：I線號(hào)名稱：測(cè)線號(hào)前綴加工區(qū)漢語(yǔ)拼音縮寫及施工年度號(hào)，如主測(cè)線C01線名稱為：JY-19-C01，聯(lián)絡(luò)測(cè)線L01線名稱為JY-19-L01。II樁號(hào)編排：全區(qū)按南小北大，西小東大原則統(tǒng)一進(jìn)行樁號(hào)編排。樁號(hào)以“m”為單位。III樁號(hào)名稱：樁號(hào)前加線號(hào)，如C01線的1007樁號(hào)全名為：JZ-19-C01-1007。IV測(cè)量標(biāo)志要求：激發(fā)點(diǎn)、接收點(diǎn)點(diǎn)位外標(biāo)識(shí)上面用油性筆書寫完整樁號(hào)，外標(biāo)識(shí)明顯牢固;內(nèi)標(biāo)識(shí)牌埋入小土堆內(nèi)，物理點(diǎn)布設(shè)做到“選點(diǎn)合理、定位準(zhǔn)確、標(biāo)識(shí)醒目、反饋及時(shí)”。確保施工測(cè)量標(biāo)識(shí)質(zhì)量。

2.2測(cè)量技術(shù)要求

（1）控制測(cè)量方法及技術(shù)要求。靜態(tài)測(cè)量：（1）在測(cè)區(qū)內(nèi)選擇視野開(kāi)闊、目標(biāo)顯著、交通方便、遠(yuǎn)離干擾源并能控制測(cè)區(qū)的點(diǎn)位作為新控制點(diǎn)，埋設(shè)固定標(biāo)志，并繪制點(diǎn)之記，以靜態(tài)定位的方式觀測(cè)并與已知控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)。（2）基線處理和網(wǎng)平差使用TrimbleBusinessCenter進(jìn)行解算。15km以內(nèi)的基線，必須采用雙差固定解，15km以上的基線在雙差固定解和雙差浮點(diǎn)解中選擇最優(yōu)結(jié)果。（3）海拔高采用高程曲面擬合方法求取。（4）控制網(wǎng)平面精度絕對(duì)誤差≤0.5m，控制網(wǎng)高程精度≤0.5m。（5）GPS基線預(yù)處理，剔除含有粗差的基線向量，計(jì)算重復(fù)基線較差，同步環(huán)、異步環(huán)閉合差。各項(xiàng)檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行網(wǎng)平差。（6）在三維無(wú)約束平差確定的有效觀測(cè)值的基礎(chǔ)上，進(jìn)行三維約束平差;約束點(diǎn)的已知坐標(biāo)、已知距離或已知方位，可作為強(qiáng)制約束的固定值，也可以作為加權(quán)觀測(cè)值。

（2）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的來(lái)源。為了測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，工區(qū)測(cè)量作業(yè)使用的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)來(lái)源于2017年拐子湖凹陷三維項(xiàng)目使用的WGS84→北京54三參數(shù)。

（3）本地區(qū)海拔高程的轉(zhuǎn)換方法及技術(shù)要求。由于本地區(qū)高程異常值變化較小，采用正高擬合方案。

3快速靜態(tài)測(cè)量在工區(qū)的應(yīng)用

快速靜態(tài)測(cè)量即在一個(gè)已知測(cè)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站，連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星，移動(dòng)站接收機(jī)依次到各待測(cè)測(cè)站，每測(cè)站觀測(cè)數(shù)分鐘以得到相應(yīng)坐標(biāo)值。快速靜態(tài)測(cè)量在本工區(qū)主要應(yīng)用于測(cè)線端點(diǎn)測(cè)量及測(cè)線控制點(diǎn)（全站儀放樣基點(diǎn)）測(cè)量，本次施工中采用快速靜態(tài)方法施測(cè)滿足如下要求：（1）衛(wèi)星高度角≥10°;（2）有效觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)≥5顆;（3）觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度一般≥10min;（4）每時(shí)段中任一衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間≥5min;（5）數(shù)據(jù)采樣方式L1、L2雙頻采集;（6）點(diǎn)位幾何圖形強(qiáng)度因子PDOP≤8。

測(cè)線控制點(diǎn)及測(cè)線端點(diǎn)的野外觀測(cè)滿足規(guī)范快速靜態(tài)外業(yè)觀測(cè)要求。其檢核限差要求如下：

△X≤0.2m、△Y≤0.2m、△H≤0.4m。

全區(qū)采用快速靜態(tài)方式施測(cè)測(cè)線控制點(diǎn)及測(cè)線端點(diǎn)共計(jì)547個(gè)，全部符合規(guī)范要求。

4RTK定線測(cè)量及全站儀導(dǎo)線測(cè)量在工區(qū)的應(yīng)用

4.1RTK測(cè)量作業(yè)

（1）GPS參考站的設(shè)置。每天施工前，根據(jù)施工測(cè)線的位置選擇合適的控制點(diǎn)作為GPS參考站，并按規(guī)范要求將GPS接收機(jī)安置在控制點(diǎn)上，正確設(shè)置儀器參數(shù)和測(cè)站坐標(biāo)。參考站一般采用外置電臺(tái)，應(yīng)盡可能加高電臺(tái)天線，加大基準(zhǔn)站信號(hào)覆蓋范圍。

GPS參考站的選擇滿足以下要求：（1）（1）GPS參考站建立在控制網(wǎng)點(diǎn)或加密GPS點(diǎn)上，并保證電臺(tái)天線架設(shè)具有一定的高度。（2）布設(shè)參考站時(shí)，參考站至流動(dòng)站距離不超過(guò)20km。參考站每隔50km進(jìn)行一次檢核。檢核點(diǎn)可以是控制點(diǎn)，也可以是不同參考站觀測(cè)的物理點(diǎn)，需滿足復(fù)測(cè)檢查點(diǎn)限差要求。

（2）流動(dòng)站作業(yè)。每天進(jìn)行RTK作業(yè)前，先對(duì)儀器設(shè)備連接和儀器參數(shù)進(jìn)行檢查，檢查無(wú)誤后還在控制點(diǎn)或已測(cè)物理點(diǎn)上進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后，才進(jìn)行RTK作業(yè)。

流動(dòng)站作業(yè)基本要求如下：（1）流動(dòng)站作業(yè)時(shí)，距參考站距離不超過(guò)20km。（2）流動(dòng)站接收機(jī)觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)不少于5顆，衛(wèi)星高度角大于10°，PDOP≤8，采樣間隔≥1s。（3）流動(dòng)站天線穩(wěn)定后，方可記錄物理點(diǎn)點(diǎn)位信息;（4）按規(guī)范要求對(duì)物理點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)檢核。

4.2全站儀測(cè)量作業(yè)

（1）測(cè)站的設(shè)置。在進(jìn)行物理點(diǎn)放樣前，首先在測(cè)線控制點(diǎn)上設(shè)置全站儀，確保儀器對(duì)中、整平、穩(wěn)固后，進(jìn)行儀器參數(shù)設(shè)置和測(cè)站坐標(biāo)設(shè)置，照準(zhǔn)后視方向并定向后，即可進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量和物理點(diǎn)放樣工作。

（2）導(dǎo)線觀測(cè)技術(shù)要求。（1）邊長(zhǎng)測(cè)量：野外觀測(cè)時(shí)進(jìn)行加常數(shù)、乘常數(shù)和氣象改正及儀器說(shuō)明書規(guī)定的其他改正;每一邊長(zhǎng)進(jìn)行正倒鏡往返觀測(cè)，讀數(shù)精確到0.01m，每次互差不大于0.05m，最大邊長(zhǎng)不超過(guò)2km。（2）角度測(cè)量：水平角和天頂距采用測(cè)回法觀測(cè)一測(cè)回，同一測(cè)回內(nèi)兩倍照準(zhǔn)差互差（2C互差）不大于45"，豎盤指標(biāo)差互差不大于45"。（3）野外改正：以下幾項(xiàng)改正在野外現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行：

A、距離投影到大地水準(zhǔn)面的改正;B、距離歸算到UTM平面的改正;C、地球曲率與大氣折光差的改正。

（3）物理點(diǎn)極坐標(biāo)放樣要求。（1）物理點(diǎn)的坐標(biāo)高程采用半測(cè)回法進(jìn)行，與導(dǎo)線測(cè)量同時(shí)進(jìn)行;（2）野外改正同上;（3）補(bǔ)測(cè)與重測(cè)：測(cè)站及物理點(diǎn)資料不符合要求，當(dāng)站發(fā)現(xiàn)的當(dāng)站補(bǔ)測(cè)，資料處理時(shí)發(fā)現(xiàn)的必須重新設(shè)站進(jìn)行觀測(cè)。

結(jié)論

通過(guò)地震勘探工作，介紹了測(cè)量工作流程及技術(shù)特點(diǎn)，圓滿完成了野外采集測(cè)量工作，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，觀測(cè)要求嚴(yán)格，野外采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠。各種檢核符合測(cè)量規(guī)范限差要求，完全能夠滿足本工區(qū)的后續(xù)測(cè)量施工。

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