一种1∶5万重力调查自由网外接圆布点方法技术

本发明专利技术涉及一种1∶5万重力调查自由网外接圆布点方法，根据重力与距离的平方成反比和3个点确定一个圆原理，根据《1∶5万重力调查技术规定》所确定重力观测点密度，计算绘制出一个圆(或外接圆)用作点密度控制工具。由已知的两个初始重力观测点位，用圆确定第三个测点位。同理，由任2个已有毗邻测点位，就可布设下一个测点位，重复此步骤可在室内在工作底图上均匀地布上重力观测点位作为野外工作布置图。在野外进行实际重力观测时，可考虑地形难易实地利用圆调整已布设测点位，从而达到快速修改效果。工作中或后可随时利用外接圆布点方法检查重力观测点密度是否符合规定要求。因此本方法具有简单易行、经济、实施效率高、易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地质调查之区域重力调查领域，涉及一种1∶5万重力调查自由网外接圆布点方法。
技术介绍
全国基础性、公益性中小比例尺(1∶100万～1∶20万)重力调查工作已基本完成，重力调查成果被证明在解决重大、深部地质难题特具优势，能快速、有效地圈定隐伏岩体、构造及具密度差异地质体，为矿产地质、水文地质、环境地质、防灾减震、寻找矿产能源提供深部地质信息。近10年来，随着GPS测地技术、高精度重力仪利用，高精度1∶5万重力调查从试点中得到的成果被地质界认可，1∶5万重力测量作为一项基础性地质调查工作现已在全国全面铺开。为得到可靠成果，要求严格执行相关规范，取得真实可靠、高精度的重力数据。虽然利用高精度仪器可确保得到高精度数据，但测点是否分布均匀对所提取地质成果可靠性有影响。重力规定(《1∶5万重力调查技术规定》(1∶50000)(DZ0004-2011)，下称规定)测区布置及测网选择要求如下：1.测区工作布置应根据工作任务书要求，结合测区地形、地质及以往物化探工作程度合理确定，并兼顾施工方便，布点经济，资料完善。2.测网应根据测区地形特点及研究目的布置，一般应布置规则网或准规则网，在特殊困难地区可采用自由网布设。3.规则网的线距、点距一般为500m×250m或500m×500m，点位允许变化范围不超过20％，特殊地区最大变动范围不能超过50％。4.当采用自由网法布设测点时，测点应分布均匀，每平方公里内测点数为4～8个，特殊困难地区不少于3个点。根据以上规定，一般在平原地区可按规则网或准规则网，其测点网度均匀性易于满足以上第1.2.3点。但目前1∶5万重力工作大多布置于全国重点成矿带或找矿整装勘查区内，其地形等级都在3、4级以上，地形峻陡，沟壑较多，如果按规则网或准规则网施工是不符合第1.3点，施工困难，耗时费力，不够经济，难以取得完善资料的。因此，全国各单位基本上都是采用自由网布设重力测点，采用一种符合要求的自由网布测方法是大家所期望的。采用自由网具施工方便、经济实用等特点，是当前1∶5万重力调查最需要的测网布置法。目前自由网布点方法还不够完善，除了比较易于满足在特殊困难地区不少于3个测点外，存在着不好把握，其结果易出现近似路线布点，测点分布不均，不能保证测点控制面积不超差，影响成果质量等问题。因此，确保自由网测点分布均匀，保证测点控制面积不超差，并能快速准确地进行野外实际布点控制及时判定测点密度满足要求，是目前1∶5万重力调查自由网快速布点及判定是否符合《规定》要求面临的一大难题。
技术实现思路
本专利技术的目的针对现有技术中存在的问题，提出一种1∶5万重力调查自由网外接圆布点方法，该方法简单易行、所布测点均匀、经济、实施效率高、易于推广应用。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种1∶5万重力调查自由网外接圆布点方法，其中，重力调查就是测量某点重力加速度(简称重力)。重力与距离的平方成反比(其中g为重力加速度，G为万有引力常量，M为质量，R为物体到地心距离)，相同距离和质量对圆心处产生的作用相同。本方法是在室内在工作用地形图上布设好测点位置图后，再根据工作布置图进行野外测点的施工。本方法的原理是：首先，由单位面积控制测点数(自由网密度)计算出每个测点所控制面积，其计算公式为：S＝1/N其中，S为单个测点控制面积，N为单位面积控制测点数。单位面积控制测点数按《规定》执行。其次，根据上述单个测点控制面积计算出地形图上与之相等面积的正方形边长、正方形外接圆半径等。计算公式分别为：S正方形＝S＝L2＝1/NL2＝2×R2其中，S为单个测点控制面积，S正方形为正方形面积，L为正方形边长，R为正方形外接圆半径。最后，根据重力观测点的重力值与周围物质到测点半径平方成反比及3个点确定一个圆原理，由已知的两个初始测点位，用圆则可均匀确定第三测点位，再由任2个预设测点位，就可布测下一个测点位置，重复此步骤可在室内将工作用地形图上的工作区布满均匀的自由网测点位。圆内接正方形面积最大(正方形面积与单个测点控制面积相等)，任何内接四边形面积都小于正方形；正方形中心到角点是中心距边界最远距离，而且正方形角点到其外接圆心距离与圆半径相等，采用正方形外接圆作为限制区扩大布设点位范围，增加布置灵活度。沿圆弧边均匀地布设3个测点相当于在内接等边三角形的3个角点布设，这样可确保测点密度不会超出要求范围。根据上述原理，本方法是通过以下步骤完成1∶5万地形图上重力观测点的布设的：第一步，通过1∶5万重力调查工作方案设计测点密度计算出每个重力观测点控制面积，计算出等面积的正方形及该正方形的外接圆，并绘画出与工作底图相同比例的用于布设重力观测点位的外接圆。第二步，在工作底图测区范围内任意布上间距不大于所述外接圆半径R的两个重力观测点位作为两个初始点。第三步，用外接圆作控制，在工作底图上布设第三个重力观测点位，所述第三个重力观测点位与两个初始点位于同一个圆内，且第三个重力观测点位最好位于该圆被两个初始测点分成的两段圆弧段中较长的那一段的中间。第四步，以工作底图上已布设好的任意两个测点位作为控制，重复步骤c，直至工作区布满测点位。根据布设好的野外工作布置点位图提取测点坐标，将所有测点位转换到1∶5万地形图上以便于其它工作开展。在实际工作中由于地形困难导致布置测点位不能施工，实地按第三步调整预布点位置。如重新布设测点位置不能满足密度要求，可通过加密测点解决。优选的，所述加密测点的方法为：在工作底图上布设第三个重力观测点位的预布点位置处的两侧各取一个重力观测点位。在工作过程中或后要不断检查测点密度是否满足要求：在工作图上移动外接圆，如果没留有外接圆的空白区就判定测点密度符合要求。根据上述步骤，应用本方法布设1∶5万重力调查自由网测点能够达到如下有益效果：(1)使用外接圆法布点，外接圆相当是一把尺，在确保按测点密度要求前提下扩大选择测点位置自由度大，大大增强布点灵活性，易于控制，具有全局观、确保不会出现超差的空白区；(2)具有明确易控制的尺度；(3)方法简单、易于推广应用，通过确定不同外接圆可用于比例尺不同工作中：(4)经济易行、工作效率高；(5)比目前采用半规则网或按路线进行布点都均匀，更符合《规定》要求。选择精度大于1∶5万地形图作为野外工作底图是更易于看清地形，易于野外施工，提高工作精度。因此，优选的，所述工作底图为1∶1万地形图。本方法中，优选的，所述两个初始重力观测点位在工作底图上的间距不大于所述外接圆的内接等边三角形边长。而且所述第一个重力观测点位和第二个重力观测点位在工作底图上的间距不是越小或越大越好，而是越接近所述外接圆的内接等边三角形边长越好。虽然根据《规定》1∶5万重力调查区域测点分布为每平方公里内测点数为4～8个，而且是该值越大越好。但是由每平方公里内测点数的增大，相应会增多布设测点的难度，本方法虽然具有简便测点布设的优点，但是同样受测点增多，布点工作难度增大的影响。因此，优选的，所述选定的单位面积控制测点数为每平方千米6个以上测点。同上，还是考虑的地形的原因，为了使布设测点时方便和测量的准确性，优选的，本方法中所述第一个重力观测点位、第二个重力观测点位和第三个重力观测点位均选择在其周围实际长度20米范围内地势较平坦处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1∶5万重力调查自由网外接圆布点方法，其特征在于，包括以下步骤：a、通过1∶5万重力调查工作方案设计测点密度计算出每个重力观测点控制面积，计算出等面积的正方形及该正方形的外接圆，并绘画出与工作底图相同比例的用于布设重力观测点位的外接圆；b、在工作底图测区范围内任意布上间距不大于所述外接圆半径R的两个重力观测点位作为两个初始点；c、用外接圆作控制，在工作底图上布设第三个重力观测点位，所述第三个重力观测点位与两个初始点位于同一个圆内，且第三个重力观测点位最好位于该圆被两个初始测点分成的两段圆弧段中较长的那一段的中间；d、以工作底图上已布设好的任意两个测点位作为控制，重复步骤c，直至工作区布満测点位；e、在实际工作中由于地形困难导致布置测点位不能施工，实地按步骤C调整预布点位置。如重新布设测点位置不能满足密度要求，可通过加密测点解决。f、在工作过程中或后要不断检查测点密度是否满足要求：在工作图上移动外接圆，如果没留有外接圆的空白区就判定测点密度符合要求。

【技术特征摘要】
1.一种1∶5万重力调查自由网外接圆布点方法，其特征在于，包括以下步骤：a、通过1∶5万重力调查工作方案设计测点密度计算出每个重力观测点控制面积，计算出等面积的正方形及该正方形的外接圆，并绘画出与工作底图相同比例的用于布设重力观测点位的外接圆；b、在工作底图测区范围内任意布上间距不大于所述外接圆半径R的两个重力观测点位作为两个初始点；c、用外接圆作控制，在工作底图上布设第三个重力观测点位，所述第三个重力观测点位与两个初始点位于同一个圆内，且第三个重力观测点位最好位于该圆被两个初始测点分成的两段圆弧段中较长的那一段的中间；d、以工作底图上已布设好的任意两个测点位作为控制，重复步骤c，直至工作区布満测点位；e、在实际工作中由于地形困难导致布置测点位不能施工，实地按步骤C调整预布点位置。如重新布设测点位置不能满足密度要求，可通过加密测点解决。f、在工作过程中或后要不断检查测点密度是否满足要求：在工作图上移动外接圆，如果没留有外接圆的空白区就判定测点密度符合要求。2.根据权利要求1所述的1∶5万重力调查自由网外接圆布点方法，其特征在于，所述工作底图为1∶1万地形图。3.根据权利要求1所述的1∶5万重力调查自由网外接圆布点方法，其特征在于，两个初始重力观测点位在工作底图上的间距不大于所述外接圆的内接等边三角形边长。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍卓鹤，陈明，玉强忠，
申请(专利权)人：广东省地质物探工程勘察院，
类型：发明
国别省市：广东;44