森林罗盘仪在地质剖面测量中的使用

引 言

实测地质剖面是地质调查中最重要的工作内容，真实准确地获取地层要素，包括地层厚度、产状等，是广大地质工作者的愿望。长期以来，地质工作者均采用皮尺(或测绳)和地质罗盘测量地质剖面，由于地质罗盘读取地形坡度的随意性，导致测量误差大，占用时间多，影响剖面实测的质量和进度。本文用森林罗盘仪替代传统地质罗盘，在某幅区域地质调查中取得良好效果。

1 传统的地质剖面测量

传统地质剖面测量通常使用50m或者100m长的测绳，前后测手各执测绳一端，后测手站定剖面起点，前测手向剖面终点方向前进，待到地形起伏变化处或测绳末端停止。两人将测绳拉直，此时，前测手向记录员报告导线斜距(测绳终点所记米数)。前、后测手用罗盘共同测量导线方向和地形坡度角[1]。导线方向指的是导线起点至导线终点的方向，用方位角记数。前、后测手分别用罗盘测量导线方向，多测几次，两者测量结果误差小于2°～3°，取其平均值记入表格;若误差较大，则应重测，直至满足误差要求。

利用罗盘测斜仪测量地形坡度，前、后测手分别瞄准对方相同高度部位，使视线与地面平行，多测几次，前、后校正后读数。以后测手为准，仰角为“+”，俯角为“-”，两者读数结果若大于3°，应重测;若相差不大，则取两者平均值[2]。

2 使用森林罗盘仪测量

2.1 森林罗盘仪简介

本文推荐使用DQL-12Z型正像森林罗盘仪，一种在野外用来定向和测量的仪器，它能准确地测量出地质剖面线的方位角、坡角等。

(1)结构与工作原理。本仪器主要由磁罗盘、水平机构、望远镜及三角支架组成。调整水平，对磁偏角进行修正后，即可测知任何方位[3]。

自由转动的磁针，360°的圆形刻度盘及能360°回转的壳体构成了磁罗盘。磁罗盘内两个长条状水准器和壳下的万向球绞座组成了水平调整系统，使仪器快速准确地调至水平，保证罗盘快捷、准确的测量。

望远镜由物镜、镜筒、转向系统和目镜组成，其上有垂直旋转的支点，能上下50°转动。望远镜可纵横全方位地观测远距离目标，通过棱镜正像系统，观测者看到的全为正像，真实、准确地再现被观测物，避免倒像引起麻烦[4]。

(2)使用注意事项。森林罗盘体积小、体重轻，便于携带。植被稀少地区，为保持支架稳定性，三角架高度常设在1.50m左右，减小误差，提高读数精度。树林荫蔽、草丛茂密或地势较陡地区可降低或抬高支架，实现剖面测量。

2.2 森林罗盘测量实测参数过程及与传统测量对比

本文剖面测量使用50m长的皮卷尺，后测手手持0m端，前测手手持另一端，后测手站定剖面起点，将皮卷尺固定在地面。

将森林罗盘仪放在起点(0m处)，调整三角支架和磁罗盘的壳体，两个长条水准器的气泡居中时，为水平状态。前测手用钢尺测量森林罗盘仪的高度，并向剖面终点方向前进;待到地形起伏变化较大或卷尺末端(50m)停止。两人拉直卷尺，此时，前测手向记录员报告导线斜距(皮卷尺终点所记米数)。森林罗盘仪的读数方向应与地面平行，因此，前测手用红绳将所测森林罗盘仪的高度标记在身前，后测手调整森林罗盘十字镜像，使十字线中心点对准前测手的标记处。此时水平罗盘的读数即导线的方位，垂直罗盘的读数即地形的坡度角，仰角为“+”，俯角为“﹣”，将角度及“+”或“﹣”号一同报告给记录员，记入表格，导线号为0-1。将森林罗盘仪放在第一导线的终点位置，开始测量第二导线，导线号为1-2，依此类推。

用森林罗盘仪测导线方位及地形坡度，省去前后测手重复测量的步骤，结果更准确，节省了测量时间。

以某实测地质剖面测量为例，以下是使用传统地质罗盘和森林罗盘仪测量相同剖面的数据比较(表1)。

表1 森林罗盘仪与传统地质罗盘测量对比

由以上数据看出，森林罗盘仪测量时间相较于地质罗盘测量时间缩短了两至六倍。(注:不计将导线从起点拉至终点的时间)。

3 结论

森林罗盘仪在测量导线方向和地形坡度方面，准确、快捷，减少了部分野外剖面测量的繁琐步骤。使用较新的仪器服务于野外地质剖面测量，具有一定的应用价值。此外，森林罗盘的支架伸缩性强，占用空间小，应用于大多地势。

致谢:本次地质测量工作得到贵州省毕节学院刘登老师的大力帮助，感谢他对本文提出的中肯建议。

[1]唐守国，张凤臣.谈地质剖面测量[J].科技资讯，2007，19∶65.

[2]胡祺.矿山剖面测量方法探讨[J].西部探矿工程，2012，07:160-165.

[3]倪明先.森林罗盘仪的磁性结构基本性能和参数[J].云南林业调查规划，1988，03∶41-42.

[4]赵彤堂.激光测距森林罗盘仪简介[J].新疆林业，1989，02∶15.