工程實例地質(zhì)勘探思索

時間:2022-04-26 08:53:00

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工程實例地質(zhì)勘探思索

l引言

20世紀(jì)8O年代產(chǎn)生了電子速測儀、電子數(shù)據(jù)終端,并逐步地構(gòu)成了野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),將其與內(nèi)業(yè)機(jī)助制圖系統(tǒng)結(jié)合,形成了一套從野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)制圖全過程的、實現(xiàn)數(shù)字化和自動化的測量制圖系統(tǒng),人們通常稱為數(shù)字化測圖簡稱數(shù)字測圖或機(jī)助成圖。廣義的數(shù)字測圖主要包括:全野外數(shù)字測圖或稱地面數(shù)字測圖、內(nèi)外一體化測圖、地圖數(shù)字化成圖、攝影測量和遙感數(shù)字測圖。狹義的數(shù)字測圖指全野外數(shù)字測圖。數(shù)字測圖工作原理見圖1。傳統(tǒng)的地形測圖(白紙測圖)實質(zhì)上是將測得的觀測值數(shù)值用圖解的方法轉(zhuǎn)化成圖形。這一轉(zhuǎn)化過程幾乎都是在野外實現(xiàn)的,即使是原圖的室內(nèi)整飾一般也要在測區(qū)駐地完成,因此勞動強(qiáng)度較大;再則,這個轉(zhuǎn)化過程將使測得的數(shù)據(jù)所達(dá)到的精度大幅度降低。特別是在信息劇增,建設(shè)日新月異的今天,一張紙圖已難承載諸多圖形信息;變更、修改也極不方便。數(shù)字測圖就是要實現(xiàn)豐富的地形信息和地理信息數(shù)字化和作業(yè)過程自動化或半自動化。它希望盡可能縮斷野外工作時間減輕野外勞動強(qiáng)度,而將大部分作業(yè)內(nèi)容安排到室內(nèi)去完成。與此同時,將大量手工作業(yè)轉(zhuǎn)化為電子計算機(jī)控制F的機(jī)械操作。

2礦區(qū)勘察數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用

(1)煤礦區(qū)數(shù)字化測繪技術(shù)的基本流程:煤礦區(qū)數(shù)字化測圖新技術(shù)應(yīng)用流程如圖2所永.

(2)數(shù)字化測繪工作方法:

①慕礎(chǔ)控制部分,D、E級GPS的布設(shè)及選點埋石:根據(jù)煤礦區(qū)視野行I淘,通視良好的實際情況,D級GPS網(wǎng)在三等三角點之間布設(shè)為點連式、邊連式相結(jié)合的GPS網(wǎng),每個點至少有4條基線與其相連。D級GPS點共布設(shè)點位5O個,平均邊長】.5kin。E級GPS點的布設(shè)在D級GPs點的摹礎(chǔ)上采用點連式的方法進(jìn)行布設(shè),兩已知點問最多布設(shè)5個三角形,邊數(shù)不超過8條,共布設(shè)E級GPS點60個。D、E級平面控制網(wǎng)均采用GPS靜態(tài)相對定位測量布網(wǎng),網(wǎng)形大多由三角形單點連接,少部分蔓角形邊連接。GPS控制點在測區(qū)內(nèi)分布較均勻,網(wǎng)形合理,強(qiáng)度較高。

②外業(yè)觀測,數(shù)據(jù)采集利用美國三臺阿什泰克IrA單頻接收機(jī)標(biāo)稱精度5mm+2ppm•D進(jìn)行觀測,觀測時段D級I>60min,E級≥45min,數(shù)據(jù)采集間隔1Os,同步接收衛(wèi)星頻數(shù)最少為5顆,絕大部分為7~8顆j!星高度角大于15~,接收機(jī)與衛(wèi)星的圖形強(qiáng)度良好。

③數(shù)據(jù)處理:GPS外業(yè)數(shù)據(jù)處理和基線向量采用GPS接收機(jī)隨機(jī)商用軟件“Loucus軌跡處理軟件’''''在筆記本電腦上采用獨立基線平差方法進(jìn)行。GPS網(wǎng)先在WGS一84坐標(biāo)系中進(jìn)行三維無約束_甲差,其目的在于檢核GPS網(wǎng)的內(nèi)部符合精度,亦即處理由于多余觀測而引起的網(wǎng)內(nèi)不符值問題,本次作業(yè)所有基線向量無一剔除,順利通過了檢驗,然后在基準(zhǔn)點已知點的約束下進(jìn)行二維約束平差,最后提供各點在高斯平面,第33度,帶上的1954年北京坐標(biāo)系坐標(biāo)和1956年黃海高程系。高精度均符合GPS測量規(guī)范要求。D級GPS網(wǎng)的高程擬合有6個高程起算點,、芽精度見表1。為了使投影長度變形值不大于2.5cm/kin,本測區(qū)將所有邊長均投影至3800m高程面上,然后以三等三角點350為起算點,以1954年北京坐標(biāo)系的方位為起算方位,將所有點的坐標(biāo)重新計算,所以本測區(qū)所柯控制點坐標(biāo)均為煤礦區(qū)獨立坐標(biāo)系成果,為利用方便Y值前面加原帶號“33”。邊長投影計算按下式進(jìn)行:Ds=2D(R+H)/(2R+Ym2)式中:D一歸算至測區(qū)平均高程面上的邊氏;D_高斯平面邊長;R——測區(qū)中心處的平均曲率半徑,本測區(qū)中}t=6373080•ⅢY_邊長兩端點的橫坐標(biāo)中數(shù)自然值;H——H和h之和,本測區(qū)中平均高程面H=3800m,高張異常hm=+18.5m由省高程異常圖上查取。最后在成果表中摘抄成果時,成果取位按坐標(biāo)取至0.001m高程取位D級取至0.001m,E級取至0.01m。

④數(shù)字化測圖的工作方法:由于測區(qū)的D、g級GPS點的密度能夠滿足地形圖的測繪要求,因此本次測圖直接在D、E級GPS點L進(jìn)仃。測圖比例尺為1:10000,等高距為2.5m。圖幅分幅采用國際分f舊,其經(jīng)差為3,45”,緯差為23O,比例尺代碼為G。測站點測定地物點的測距長度小大于700m。地形圖上高程注記點的密度為每平方分8點左右并均選注侄}j』J顯地物、地質(zhì)工程點、山坡、IJI脊及合水線上。測區(qū)內(nèi)的所有圖幅均繪制廠地形草圖。地形圖采用南方cass6.0測圖軟件進(jìn)行數(shù)字化測圖,用全站儀在野外采集地形點的三維坐標(biāo)并存儲于全站儀中,及時傳輸至筆記本電腦中進(jìn)行編輯成圖。

⑤工程測量。1:2000勘探線剖面測量:第一勘探線剖面的布沒,根據(jù)設(shè)計的勘探線端點座標(biāo)在己知點D、E級GPS點上設(shè)站,用已知點定向并檢查無誤后,用GTS~602全站儀極坐標(biāo)法或交會法把勘探線端點及布于實地。并用圖根據(jù)級的精度進(jìn)行了定測,布設(shè)平面位置誤差均小j圖上≤0.3mmxm,m地形地質(zhì)圖bE例尺分母的規(guī)范規(guī)定。剖面端點及剖擰點均進(jìn)行了埋石工作;第二剖面的施測:在剖面端點上設(shè)站,用已知點、剖控點或端點定向。

3結(jié)束語

數(shù)字化測圖因具有效率高、精度高,作業(yè)人員勞動強(qiáng)度低等優(yōu)勢,數(shù)字化成果可以根據(jù)不同的用途,不同的需要及各專業(yè)不同的側(cè)重點提供相應(yīng)的成果和數(shù)據(jù),大大的拓寬了測繪成果的服務(wù)范圍,延伸了測量專業(yè)與各學(xué)科、各專業(yè)和交叉與融合??傊?,數(shù)字測繪技術(shù)在工程測量中應(yīng)用廣泛,精確且使用,并且數(shù)字測繪技術(shù)也在日新月異地發(fā)展,廣大測繪工作者要更新思維、堅持學(xué)習(xí),做數(shù)字化的測繪工作者。