GB/T 18341《地质矿产勘查测量规范》修订综述*

赵德良，王德强，李国庭，李 泺，刘 昊，王元美

(山东省地质测绘院，山东 济南 250002)

0 引言

地质测绘在地质矿产勘查中是一项极为重要的基础型工作，其成果贯穿于地质普查、地质详查、矿产开采等各阶段。GB/T 18341—2001《地质矿产勘查测量规范》实施以来，随着现代测绘技术的发展，出现了很多新技术、新工艺、新设备，目前已经不能完全满足地质矿产勘查测量的要求。《地质矿产勘查测量规范》(本文简称《规范》)修订项目，是国家标准化管理委员会以“国家标准委关于下达第二批国家标准制修订计划的通知”下达的国家标准修订任务[1-5]。本规范已于2021年5月21日发布，将于2021年12月1日实施。本规范由全国国土资源标准化技术委员会归口管理，山东省地质测绘院为主要起草单位。

1 主要修订内容

本次规范修订主要是增加了“术语”，删除了“地图复制”章；修改了“总则”“平面控制测量”“高程控制测量”“地形测量”“航空摄影测量”“地质勘探工程测量”“地图制图”“测绘资料的整理与验收”等章节内容；“平面控制测量”中删除了三角测量和边角组合测量技术方法，全球定位系统(GPS)测量扩展为GNSS测量，并增加了实时动态测量(RTK)、连续运行卫星定位参考系统(CORS)、精密单点定位(PPP)控制测量方法；“高程控制测量”中增加了GNSS高程测量内容；“地形测量”中删除了三角锁、角度交会等方法布设图根点测量，删除了平板仪测图，在地形测量中增加了RTK平面和高程测量内容；“航空摄影测量”中删除了精密立体测图仪、解析测图仪和机助立体坐标测量仪测图方法，在数字高程模型生产及航空摄影测量等章节中增加了低空摄影测量内容，增加了数字高程模型、数字线划图和正射影像图制作内容；“地质勘探工程测量”中删除了平板仪测图和光学经纬仪的使用要求，增加了RTK、地形简测图的作业方法及要求；“地图制图”中删除了原图清绘、计算机制图内容，只保留了“地图编绘”的相关内容，增加了地理底图编绘、影像地理底图编绘、专题地图编绘内容；“测绘资料的整理与验收”中，针对规范技术方法的增删做出了相应的变化；增加了“数据提交要求”，以满足信息化管理要求。

2 标准编制的原则

本次《规范》修订工作，吸纳了国内同行业专家组成修编组，汇聚了全国不同地区的修编意见和建议，调研了我国现阶段地质矿产勘查的实际需要和对精度、尺度的要求，调查了GNSS-RTK、CORS、三维激光扫描仪、全站仪、超站仪、陀螺仪、低空摄影测量等现代测量技术在地质矿产勘查中的应用情况，并尽量与国家及其他专业的标准取得协调一致。在此基础上，按照标准编制的统一性、协调性、适应性、一致性等基本要求，完成了《规范》的修订工作，使之更加科学、完善，更好地适应、规范和指导地质矿产勘查测量工作。

按照标准编制原则，结合地质矿产勘查测量的实际工作流程和各环节的具体要求，确定本《规范》由前言、范围、规范性引用文件、术语和定义、总则、平面控制测量、高程控制测量、地形测量、航空摄影测量、地质勘探工程测量、地图编制、测绘资料的整理与验收共十一章构成。

《规范》所规定的精度指标及技术要求，主要是为满足地质勘查测量工作的需要。作业方法也以地质行业多年来的作业习惯及多数作业单位现有设备的情况为基础，在技术上保持国内先进水平，并尽量与国家及其它专业的标准取得协调一致。《规范》除满足地质勘查测量工作的需要外，尽可能使成果、成图供更多方面使用。

3 术语和定义

仅对《规范》中出现频次高的、易出现分歧的或地质矿产勘查特有的术语和名称作了解释。分别是：全球导航卫星系统测量控制网(GNSS控制网)、连续运行卫星定位参考系统(CORS)、GNSS高程测量、实时动态测量(RTK)、单基准站RTK测量、网络RTK测量、精密单点定位(PPP)、低空摄影测量、像对、地形简测图、地质勘探工程测量、探矿工程、勘探基线、勘探线、勘探网、勘探坑道，共16个术语。

4 控制测量

1)一般规定

大于两倍中误差的误差出现的概率仅为4.5%，所以为保证成果成图的精度，《规范》规定两倍中误差为最大误差。

为适应生态文明建设的要求，根据专家建议，增加了绿色勘查技术、方法的原则要求。

随着现代高新科技的发展，传统的测绘手段已被现代信息技术所取代，以3S(GNSS，GIS，RS)为代表的高新测绘技术得到了越来越广泛的应用，新技术、新方法不断涌现。因此，《规范》规定，在满足本标准成图精度的前提下，可以采用《规范》中未列入的新技术、新方法，以促进地勘测绘的科技进步和测绘手段的更新换代。

2)坐标系统和高程基准

坐标系统：我国先后完成了全国一、二等天文大地网的布测和经过整体平差，采用1975年IUGG第十六届大会推荐的参考椭球参数建立了80坐标系，大地原点在陕西省泾阳县，其参考椭球面与似大地水准面在我国境内密合得最佳，其点位精度较1954年北京坐标系有了较大提高。但其成果受技术条件制约，精度偏低，无法满足高精度定位以及地球科学、空间科学和战略武器发展的需要。

20世纪80年代以来，以全球卫星导航定位系统为主的现代空间定位技术快速发展，导致国际上获得位置的测量技术和方法迅速变革[6]。随着社会的进步，国民经济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系统(以下简称地心坐标系)作为国家大地坐标系。2008年4月经国务院批准，决定自2008年7月1日起，中国全面启用2000国家大地坐标系。2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向(BIH国际时间局)，X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点，Y轴按右手坐标系确定。2018年7月1日起我国全面使用2000国家大地坐标系。

3)全球导航卫星系统(GNSS)测量

随着空间技术的发展，以卫星为基础的全球导航定位系统，即GNSS技术成为最新的空间定位技术。目前，全球导航卫星定位系统主要有4大系统：美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的GALILEO系统和我国的北斗系统。GPS一统天下的时代已经过去，用户将面临多系统导航卫星信号的选用、组合和优化等问题，GNSS定位也出现了多种作业方法，如静态、RTK、网络RTK等方法。全球卫星定位系统(GPS)测量的技术规定已不能满足发展的需要，因此，结合生产实际和相关理论对其进行了修订，增补了已发展较为成熟的新技术，修编了一些不适应的内容。

无约束平差的基线向量各分量的改正数反映了GNSS网基线本身的内符合程度，是不受起算数据误差影响的，约束平差后，同名基线在约束平差和无约束平差中的两类改正数相差太大，则说明起算数据误差引起了GNSS网变形，变形超过一定程度，就会明显降低GNSS网的精度。对于各等级GNSS网，由起算数据误差引起的GNSS网最大变形，原则上，应不超过本规范关于GNSS网上一等级网最弱边相对精度的要求。表1、表2分别列出了当较差取2σ、3σ时，各等级GNSS网相对应的边长相对中误差。

表1 取2σ时各等级GNSS网相对应的边长相对中误差Tab.1 Relative mean square error of side length corresponding to each level of GNSS network for 2σ

表2 取3σ时各等级GNSS网相对应的边长相对中误差Tab.2 Relative mean square error of side length corresponding to each level of GNSS network for 3σ

由表1、表2可以看出，边长相对中误差取2σ是较为合理的，若取3σ，则四等GNSS网边长相对中误差将超过本规范作为起算数据的三等网最弱边精度的要求。

4)高程控制

高程控制网是地形测量、地质勘探工程测量和矿山设计的高程基础。根据地质勘查工作的特点，《规范》编写了水准测量、电磁波测距高程导线测量、GNSS高程测量和三角高程测量等技术要求。

高程控制测量的精度指标，即各等级水准测量的最弱点高程中误差对起始点不超过5 cm，各等级控制点的高程中误差不超过地形图等高距的1/20。

5 地形测量

随着现代测绘技术和测绘仪器设备的发展，采用三角锁、角度交会等方法布设图根点以及传统的平板仪测图方式已基本淘汰，本次《规范》修订删除了有关三角锁、角度交会、平板仪测图等方面的内容。

测区范围不大或不具备航测条件时，利用地形测量获取地形图仍为地质勘查工作采用的主要作业方法。地形测量包括图根测量、数字测图等内容。

图根测量是地形图及勘探工程的依据，根据地形图地物点、勘探工程点的精度要求，规定图根点的平面位置中误差在图上不超过0.1 mm，高程中误差不超过1/10等高距。有单位提出地质报告图件中取消了较多的地形图要素，在地形图测量中也可较大地综合或取消不必要的地形要素。经过调查，在地质工作野外勘查时，仍十分重视地形图要素的表示，否则地质勘查时判图和定位困难，所以《规范》规定地形图的内容应使要素齐全。

6 航空摄影测量

随着航空摄影技术的飞速发展以及导航定位技术、数字航摄仪、内外业一体化等新型技术和设备的出现和发展，模拟摄影测量、解析摄影测量时代已经结束，数字摄影测量时代已经到来[7]。目前全国各地航空摄影测量生产主要采用数字航空摄影和数字航空摄影测量工作站测图方式，应用于地质矿产勘查的产品主要包括数字线划图(DLG)、数字高程模型(DEM)和数字正射影像图(DOM)。本部分对数字航空摄影测量生产过程进行了技术约定和指导，对成果质量进行一般规定，对像片控制点测量方法、精度要求作出一般规定。

低空摄影测量是近年来发展起来的一种新型航空摄影测量技术，因其具有机动灵活、快速高效、精细准确、作业成本低等特点，迅速受到人们的青睐。目前，低空摄影测量技术已经比较成熟，并且被广泛用于地质勘查、灾害监测与应急救灾等方面。另外，低空摄影测量在大比例尺地形图测绘方面也具有广阔的应用前景。本《规范》针对勘查区1∶1 000和1∶2 000比例尺地形图低空摄影测量方法作了一般技术规定。出于生产效率方面的考虑，1∶5 000比例尺地形图测绘不建议采用低空摄影测量方法，宜采用大飞机航空摄影测量方法。

低空摄影测量的数字高程模型、数字正射影像图及数字线划图制作与数字航空摄影测量方法基本相同。数字线划图测绘宜采用新方法，如：利用数字绘图软件，将TDOM及点云数据进行匹配拟合，生成裸眼三维模型；采用倾斜摄影生成的真三维模型，裸眼在三维模型上进行数字矢量化，生成数字线划图。DEM制作时应根据点云、DOM进行编辑，同时建议外业采集一定量检核点，以确保DEM精度。DOM镶嵌拼接时应注意色差一致性，接边精度不应大于2个像素。

低空摄影测量技术发展迅速，鼓励作业单位在满足本标准规定精度的前提下，利用经过实践检验并提供试验证据的新技术和新方法，但应在技术设计书中明确说明相关要求和规定。

7 地质勘探工程测量

随着着仪器设备的不断更新，大平板仪、光学经纬仪已经被淘汰，因此本章关于大平板仪测图及光学经纬仪的使用要求均进行了删除，新增了GNSS-RTK的作业方法及要求。地质勘探工程测量，由于近年来不断引进新设备，对施测方法都有不少的改进，作为某一矿区的具体情况的技术措施是可取的，但尚不具有普遍性，《规范》中不可能一一罗列。所以，《规范》规定在保证基本精度的前提下，允许采用《规范》未列入的其他作业方法，也是符合地质勘探工程测量的实际情况的。

8 地图编制

本章内容较原规范作了较大改动。在概念上，将“计算机制图”改为“数字编制”；为区分现在和过去地形图的生产和表现形式，并与其他规范取得一致，将地图分为数字地图和模拟地图两种形式。在内容上，原规范规定了基本地形图和专题地图的制印要求，随着不同类型的航天、航空及低空遥感的发展和测绘手段的不断丰富，用于地质矿产勘查的地图种类日益丰富，本《规范》增加了地理底图、影像地图的编制要求；在制图工艺上，删除了目前已基本淘汰的传统制图方法，仅对数字地图的编制作出了规定。随着数字制图技术的不断进步，各类制图软硬件设备层出不穷，功能日益强大，因此，删除了原《规范》对计算机、扫描仪和绘图仪等设备的要求，仅对印刷图提出软件要求；鉴于目前地质矿产勘查地图已很少大批量印刷使用，更多的是利用绘图仪输出或直接提交数字地图，因此，本《规范》不再具体规定地图制版、印刷相关内容，但规定地图制印应参照GB/T 14511—2008 《地图印刷规范》执行。

9 结束语

地质测绘是地质矿产勘查的基础型工作，同时也是国家安全发展的重要技术基础。本次《规范》修订对没有变动的精度指标不再重复验证，仅对采用的新技术进行了部分实验验证。重点对GNSS、CORS、PPP、三维激光扫描等新技术进行了实验验证，证明了新技术对地质测绘工作的适应性。

搜集近几年地质矿产勘查测量和其他相关测绘生产工作实例55项，统计分析相关技术指标，验证了《规范》技术规定的适用性。分别收集了GNSS控制测量20项，航空摄影测量21项(包含低空摄影测量4项)、全野外数字化地形测量7项、矿区工程测量2项、地图编绘2项、数据库建设3项。对26项GNSS、RTK、CORS、三维激光扫描等新技术应用项目进行了统计分析。

经验证，《规范》各章节技术指标的规定是适宜的，其成果可以满足用户单位的使用要求。经过实际生产试验检验，本标准的各项技术指标合理，并具有一定的先进性。