[摘要]在实际地质剖面测量中要求精度高，结合剖面测量的操作原理适时合理的使用GPS或全站仪可以大大提高测量的工作效率，保证测量结果的精度要求。本文通过对地质剖面的基本原理的阐述，结合实际工作实践中如何高效应用新型测量以期展开了论述。
[关键字]地质剖面 测量 GPS 全站仪
1 地质剖面测量概述
按地质勘探要求，沿勘探线或给定的方向进行剖面测量工作被称之为地质剖面测量。目的在于提供工程布设、勘探设计、储量计算或某种特殊要求的综合研究资料。其主要工作内容包括：剖面端点的确定，以剖面长度为控制因素布设控制点和控制点之间的测站，对选设的测站点所在剖面进行测量，针对沿着给定的勘探线方向上进行的剖面方向上的如钻孔、探井等勘探工程点，各地貌、地质、地物点、地形特征点以及工程点的平面坐标和点高程进行测量，最后进行剖面测量计算并按比例尺展绘成剖面图。可总结为：剖面定线、控制测量、地形剖面测量、剖面点测量和剖面计算及绘制剖面图。
地质剖面测量的目的，是了解各地质时代的地层层序、地层或岩层的厚度、岩性特征、标志层以及地质构造形态等情况。对于精度要求不是很高的地质剖面测量，可以在已有的地形地质图上进行切绘。反之，如原有地形图的精度不能满足绘制剖面图的要求，或者在全暴露甚至半暴露地区必须进行剖面图的详细实测，不允许在地形地质图上直接进行切绘。
2 剖面测量的一般步骤
2.1 剖面定线
剖面定线，其目的的实质就在于实地确定剖面线的方向与位置，在此最好分两种情况进行分别确定。
2.1.1结合所在项目的设计资料与实际地质条件由专业地质测量人员确定剖面线的情况下，选定的剖面线端点平面坐标与高程则根据测量员通过使用导线与周围临近控制点连线测量或经纬仪交会法来确定。
2.1.2在需要根据设计坐标测设剖面线端点的情况下，可由专业地质测量人员根据周围临近端点的设计坐标和控制点的平面坐标计算测设数据，最终按照布设孔位的方法测设剖面线端点。遇到两个端点之间不通视或距离过远的情况时，需要在剖面线上用明显的标志（如：木桩）增加转点、增设控制点，布设方法与端点相同。实地测量观测时对所有点位（包括控制点、端点、转点）需建立标识（如插标杆等）以作标定方向和照准。
2.2 剖面测量方法
实际地形条件和剖面图自身的比例尺是直接影响剖面测量方法选择的主要客观因素。例如经纬仪一般应用在水平比例尺为1：10000或更大的情况下，将其安置在某一点，照准剖面线上的端点或转点，标定出视线方向，测出剖面线上的其余点对于第一点的平距和高差，测量方法与地形测图中测定地形点的方法相同。当无法通视或视线过长时，需迁站于另一转点，测量方法仍按上述步骤进行，直到剖面线末端结束。剖面点的密度也是取决于剖面的比例尺、地形条件和控制性的地质点，通常是剖面图上距离约一厘米测一剖面点。
2.3剖面图的绘制
剖面图是根据各点间的水平距离测设的平面坐标和各点高程进行绘制的，绘制的具体方法是在方格纸上先定一水平线，根据各点间的水平距离，在已定的水平比例尺下将各点标示，再根据各点的高程，按竖直比例尺（一般情况下竖直比例尺和水平比例尺相等为宜，因为这样能够真实的反映实际的地质构造），分别在各点的竖直线上定出各剖面点的位置，并依次将各剖面点连成顺滑的曲线，最终得到剖面图。在剖面上应当给主要地质点和地质工程点加注编号进行标记，并在剖面线的起、讫端注明剖面线的方位角，在其下面标出坐标线交点和剖面线的准确位置，并加注其一一对应的坐标值。剖面图绘制完成后，应在其下面绘制相应的平面图。一般采用测绳、皮尺或地质罗盘进行剖面测量，这时用罗盘测得倾斜角δ，用测绳测量倾斜距离L，则水平距离l＝Lcosδ，高差h＝Lsinδ。因此，用此法同样可以测出各点间的水平距离和高差。剖面线端点的距离和剖面线的方位角，可用罗盘仪交会法在地形图上来确定。
3运用GPS、全站仪测量地质剖面
3.1GPS与传统测量技术相比的优点：全天候作业；观测站之间无需通视，站间距离远不受影响；定位精度高；观测时间短；提供包括大地高程的三维坐标；操作简便GPS接收机重量小、体积小、方便携带。
3.2野外测量
3.2.1测量精度
首先要根据实际工作需要来确定地质剖面测量的工作要求，也就是当前工作对测绘精度的要求与普通常规测量精度需控制在多少米范围内。
3.2.2控制测量
通常专业测量人员选择视野开阔、地势平坦的地方作两个GPS控制点，将所得的点位坐标转换为需要的地方坐标，通过全站仪将已知点坐标引入无法通视的需要测量的点位处形成控制。
3.2.3剖面测量
一般情况下的剖面测量分为纵横两个剖面的测量，例如测量一泥石流堆积物剖面的实际案例，纵剖面测量可选择以沟床走向的方向来进行测量，而横剖面测量通常指根据实际 地形、岩层属性、附近植被等的变换沿垂直纵剖面方向来进行测量。在进行纵剖面测量时棱镜所取点位密度的控制因素通常根据测量方向上地形的显著变化和沟底岩土属性变化来决定。相邻点位中间进行砾石等类型的详细特征描述。进行横剖面测量时从下往上，从沟底一侧打点向对面山体一侧进行，并在地形变化点和地层变化处打点测量。在这个步骤的反复过程中，需要保持基站与棱镜的通视，无法通视的条件下应搬移仪器，重新建立基站。
3.3数据处理及生成剖面图
3.3.1初级剖面图的生成
将野外采集到的数据导入计算机．并转换成南方CASS系统绘图软件所支持的DAT数据格式，通过展点绘出横纵剖面线并展绘高程点，利用CASS软件中绘制剖面图的工具，结合高程点自动生成纵剖面线和横剖面线。
3.3.2剖面图的后期处理
CASS系统根据图上高程点生成的剖面线在某些细节上与实际地形有所差异。通过对有误高程点连线的剔除、折线统一改曲线等人为修改．使其更加准确地反映地形变化和地质有变化的分布情况。
3.3.3图形填充
野外记录是十分必要的，在此阶段，根据野外记录，进行地层属性的填充。首先在CAD软件中根据相关规范制作地质图例，其次根据野外记录，将制作好的图例填充到剖面图相应的各部分，最终结合横纵剖面和完成所需的平面图。
4 结论
先进的计算机CAD辅助设计技术与GPS、全站仪等精密的测量仪器相结合，与传统的导线法地质剖面测量方法相比不但快捷、方便，而且精准、误差明显大幅减小。真正意义上实现了剖面图自动成图，虽然当前具有行业特点的CAD辅助设计技术对于地层属性数据库的处理方式和能力还比较有限，部分功能还需要人工来手动操作，当这样已经很大程度上解决了大问题，况且手工操作的过程也不失为人工核对的必要过程。
参考文献
[1] 姜晨光。高等测量学。化学工业出版社。2011-05
[2] 杨锡禄 周国铨. 中国煤炭工业百科全书 地质·测量卷， 煤炭工业出版社. 1996.6
[3] 贺英魁. GPS测量技术. 重庆大学出版社. 2010-2
[关键字]地质剖面 测量 GPS 全站仪
1 地质剖面测量概述
按地质勘探要求，沿勘探线或给定的方向进行剖面测量工作被称之为地质剖面测量。目的在于提供工程布设、勘探设计、储量计算或某种特殊要求的综合研究资料。其主要工作内容包括：剖面端点的确定，以剖面长度为控制因素布设控制点和控制点之间的测站，对选设的测站点所在剖面进行测量，针对沿着给定的勘探线方向上进行的剖面方向上的如钻孔、探井等勘探工程点，各地貌、地质、地物点、地形特征点以及工程点的平面坐标和点高程进行测量，最后进行剖面测量计算并按比例尺展绘成剖面图。可总结为：剖面定线、控制测量、地形剖面测量、剖面点测量和剖面计算及绘制剖面图。
地质剖面测量的目的，是了解各地质时代的地层层序、地层或岩层的厚度、岩性特征、标志层以及地质构造形态等情况。对于精度要求不是很高的地质剖面测量，可以在已有的地形地质图上进行切绘。反之，如原有地形图的精度不能满足绘制剖面图的要求，或者在全暴露甚至半暴露地区必须进行剖面图的详细实测，不允许在地形地质图上直接进行切绘。
2 剖面测量的一般步骤
2.1 剖面定线
剖面定线，其目的的实质就在于实地确定剖面线的方向与位置，在此最好分两种情况进行分别确定。
2.1.1结合所在项目的设计资料与实际地质条件由专业地质测量人员确定剖面线的情况下，选定的剖面线端点平面坐标与高程则根据测量员通过使用导线与周围临近控制点连线测量或经纬仪交会法来确定。
2.1.2在需要根据设计坐标测设剖面线端点的情况下，可由专业地质测量人员根据周围临近端点的设计坐标和控制点的平面坐标计算测设数据，最终按照布设孔位的方法测设剖面线端点。遇到两个端点之间不通视或距离过远的情况时，需要在剖面线上用明显的标志（如：木桩）增加转点、增设控制点，布设方法与端点相同。实地测量观测时对所有点位（包括控制点、端点、转点）需建立标识（如插标杆等）以作标定方向和照准。
2.2 剖面测量方法
实际地形条件和剖面图自身的比例尺是直接影响剖面测量方法选择的主要客观因素。例如经纬仪一般应用在水平比例尺为1：10000或更大的情况下，将其安置在某一点，照准剖面线上的端点或转点，标定出视线方向，测出剖面线上的其余点对于第一点的平距和高差，测量方法与地形测图中测定地形点的方法相同。当无法通视或视线过长时，需迁站于另一转点，测量方法仍按上述步骤进行，直到剖面线末端结束。剖面点的密度也是取决于剖面的比例尺、地形条件和控制性的地质点，通常是剖面图上距离约一厘米测一剖面点。
2.3剖面图的绘制
剖面图是根据各点间的水平距离测设的平面坐标和各点高程进行绘制的，绘制的具体方法是在方格纸上先定一水平线，根据各点间的水平距离，在已定的水平比例尺下将各点标示，再根据各点的高程，按竖直比例尺（一般情况下竖直比例尺和水平比例尺相等为宜，因为这样能够真实的反映实际的地质构造），分别在各点的竖直线上定出各剖面点的位置，并依次将各剖面点连成顺滑的曲线，最终得到剖面图。在剖面上应当给主要地质点和地质工程点加注编号进行标记，并在剖面线的起、讫端注明剖面线的方位角，在其下面标出坐标线交点和剖面线的准确位置，并加注其一一对应的坐标值。剖面图绘制完成后，应在其下面绘制相应的平面图。一般采用测绳、皮尺或地质罗盘进行剖面测量，这时用罗盘测得倾斜角δ，用测绳测量倾斜距离L，则水平距离l＝Lcosδ，高差h＝Lsinδ。因此，用此法同样可以测出各点间的水平距离和高差。剖面线端点的距离和剖面线的方位角，可用罗盘仪交会法在地形图上来确定。
3运用GPS、全站仪测量地质剖面
3.1GPS与传统测量技术相比的优点：全天候作业；观测站之间无需通视，站间距离远不受影响；定位精度高；观测时间短；提供包括大地高程的三维坐标；操作简便GPS接收机重量小、体积小、方便携带。
3.2野外测量
3.2.1测量精度
首先要根据实际工作需要来确定地质剖面测量的工作要求，也就是当前工作对测绘精度的要求与普通常规测量精度需控制在多少米范围内。
3.2.2控制测量
通常专业测量人员选择视野开阔、地势平坦的地方作两个GPS控制点，将所得的点位坐标转换为需要的地方坐标，通过全站仪将已知点坐标引入无法通视的需要测量的点位处形成控制。
3.2.3剖面测量
一般情况下的剖面测量分为纵横两个剖面的测量，例如测量一泥石流堆积物剖面的实际案例，纵剖面测量可选择以沟床走向的方向来进行测量，而横剖面测量通常指根据实际 地形、岩层属性、附近植被等的变换沿垂直纵剖面方向来进行测量。在进行纵剖面测量时棱镜所取点位密度的控制因素通常根据测量方向上地形的显著变化和沟底岩土属性变化来决定。相邻点位中间进行砾石等类型的详细特征描述。进行横剖面测量时从下往上，从沟底一侧打点向对面山体一侧进行，并在地形变化点和地层变化处打点测量。在这个步骤的反复过程中，需要保持基站与棱镜的通视，无法通视的条件下应搬移仪器，重新建立基站。
3.3数据处理及生成剖面图
3.3.1初级剖面图的生成
将野外采集到的数据导入计算机．并转换成南方CASS系统绘图软件所支持的DAT数据格式，通过展点绘出横纵剖面线并展绘高程点，利用CASS软件中绘制剖面图的工具，结合高程点自动生成纵剖面线和横剖面线。
3.3.2剖面图的后期处理
CASS系统根据图上高程点生成的剖面线在某些细节上与实际地形有所差异。通过对有误高程点连线的剔除、折线统一改曲线等人为修改．使其更加准确地反映地形变化和地质有变化的分布情况。
3.3.3图形填充
野外记录是十分必要的，在此阶段，根据野外记录，进行地层属性的填充。首先在CAD软件中根据相关规范制作地质图例，其次根据野外记录，将制作好的图例填充到剖面图相应的各部分，最终结合横纵剖面和完成所需的平面图。
4 结论
先进的计算机CAD辅助设计技术与GPS、全站仪等精密的测量仪器相结合，与传统的导线法地质剖面测量方法相比不但快捷、方便，而且精准、误差明显大幅减小。真正意义上实现了剖面图自动成图，虽然当前具有行业特点的CAD辅助设计技术对于地层属性数据库的处理方式和能力还比较有限，部分功能还需要人工来手动操作，当这样已经很大程度上解决了大问题，况且手工操作的过程也不失为人工核对的必要过程。
参考文献
[1] 姜晨光。高等测量学。化学工业出版社。2011-05
[2] 杨锡禄 周国铨. 中国煤炭工业百科全书 地质·测量卷， 煤炭工业出版社. 1996.6
[3] 贺英魁. GPS测量技术. 重庆大学出版社. 2010-2