DZ∕T 0381-2021 航空重力测量技术规范[地质矿产].pdf
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1、ICS 73 020CCSD 10/19z中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T 03812021航空重力测量技术规范Specification for airborne gravity survey2021-08-19 发布2021-11-01 实施中华人民共和国自然资源部 发布DZ/T 03812021目 次前言.mi范围.12规范性引用文件.13术语、定义和缩略语.13.1 术语和定义.13.2 缩略语.24 总贝!.24.1 应用范围.24.2 测量参数.24.3 成果解释.24.4 要求.25技术设计.35.1 资料降.35.2 测区踏勘.35.3 测区范围确定.35.4 测网布置.
2、35.5 飞行高度确定.45.6 飞行速度确定.55.7 导航定位及精度.55.8 航空自由空间重力异常总精度与误差分配.65.9 航空布格重力异常总精度与误差分配.65.10 设计编制与审批.76仪器设备.76.1 仪器设备组成.76.2 仪器设备检测.76.3 航空重力测量飞机.76.4 航空重力测量系统.87测量飞行与野外工作.87.1 测量设备安装.87.2 全球导航卫星系统基站布设.87.3 地面重力基点建立.97.4 航空重力仪加温及静态测试”例.例.97.5 导航定位仪测试.97.6 测线测量飞行.107.7 辅助飞行测量.117.8 航空重力原始资料编录.127.9 原始资料现
3、场检验.12IDZ/T 038120217.10 岩(矿)石标本采集与密度参数测定.138数据处理与图件编制.-.爨.哥卢.蜀.爨148.1 数据处理.148.2 基础图件编制.198.3 质量评价.208.4 数据处理报告编写.228.5 测量成果验收.*239航空重力资料推断解释.239.1 推血释分类.239.2 推释基本要求.239.3 区域重力场解释.239.4 局部重力异常解释.239.5 航空重力推断解释图件.2510成果报告编写与提交.25附录A(资料性)航空重力测量工作设计书编写提纲.27附录B(规范性)航空重力测量内外符合精度评价方法.30附录C(资料性)航空重力仪检测结果
4、记录表.32附录D(资料性)航空重力测量质量统计表.33附录E(资料性)航空重力测量成果报告编写提纲.34参考文献.38nDZ/T 03812021前 W本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分;标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会(SAC/TC 93)归口。本文件起草单位:中国自然资源航空物探遥感中心。本文件主要起草人:周锡华、郭志宏、熊盛青、姜作喜、刘英会、屈进红、李冰、罗锋、王蓬、邓肖丹、乔 扬、段乐颖等。inDZ/T 03812021航空重力测餐技术规范1范围本文件规定了航空
5、重力测量的技术设计、仪器设备、测量飞行与野外作业、数据处理与图件编制、航 空重力资料推断解释、成果报告编写与提交等技术要求。本文件适用于基础地质调查、油气与矿产资源勘查的航空重力测量,水文及工程地质勘查的航空重 力测量亦可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件。GB/T 18314全球定位系统(GPS)测量规范DZ/T 0004重力调查技术规定(1:50 000)DZ/T 0069地球物理勘查图图式图例及用色标准DZ/T
6、0171-2017大比例尺重力勘查规范3术语、定义和缩略语3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1.1航空重力测量 airbo rne g ravit y survey利用航空重力仪、定位仪等组成的航空重力测量系统,借助于专业测量飞机进行的空中重力测量,通 过测量地球重力场(异常)研究基础地质及寻找矿产和能源资源等的一种地球物理方法。3.1.2内符合精度 RMS o f repeat line no ise level相同飞行条件和状态下,各重复线重力测量数据与它们的平均重力数据差值的均方差。外符合精度 RMS o f dif f erent ials bet ween f lig
7、ht line and g ro und dat a航空重力与相同位置上延到飞行高度的地面重力差值的均方差。1DZ/T 038120213.1.4低通滤波截止频率 c ut-o f f f requenc y o f lo w-pass f ilt er滤除航空重力测量数据中的高频干扰噪声获得满足精度要求的重力信息的低通滤波频率。3.1.5航空重力空间分辨率 spat ial reso lut io n o f airbo rne g ravit y以航空重力系统的测量精度可区分重力异常的最短波长,通常定义为可区分重力异常半波长的 长度。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。3.2.1GNSSG
8、lo bal Navig at io n Sat ellit e Syst em,全球导航卫星系统。3.2.2PDOPPo sit io n Dilut io n o f Prec isio n,位置精度因子。3.2.3JTMUniversal Transverse Merc at o r Grid Syst em,通用横墨卡托格网系统。4总则4.1应用范围航空重力测量主要用于基础地质研究、油气资源和固体矿产勘查。4.2 测量参数航空重力标量X测量,测量精度应优于1X10-5 m/s2。4.3 成果解释利用航空重力测量结果,在数据处理和位场转换处理的基础上,结合地质、矿产、化探、钻探、遥感和
9、其他物探等资料,进行综合推断解释,解决资源勘查和基础地质研究等问题。4.4 基本要求4.4.1采用2000国家重力基准。4.4.2采用2000国家大地坐标系.2DZ/T 038120215技术设计5.1资料收集收集和分析测区及邻区地质、地球物理、地球化学、遥感、钻探及测绘等资料,收集测区的地形、地理、水文和气象资料,收集测区内的各种重力资料,并整理出区内不同岩性密度的统计表。5.2 测区踏勘设计书编制前,宜前往测区现场踏勘,了解飞行作业条件,包括:管制测量区域空域的相关部门、空域 繁忙程度、作业机场、夜航条件、空中与地面保障条件、交通条件、气候变化和生活保障等。5.3 测区范围确定5.3.1测
10、区范围确定原则测区范围应根据工作任务要求,结合测区的地形、地质、矿产以及以往物探工作程度等合理确定,并 兼顾资料完整和施工方便。测区应完全包括被探测对象,保证异常轮廓完整性,并有一定范围的背景场 衬托。测区边界应规则,应保证不同测区、不同年份工作成果的拼接.5.3.2测区范围确定因素5.3,2.1如果测区地形高度相差较大,可以根据地形将测区分为不同区块分别进行测量,降低测量 高度。5.3.2 2测区应与相邻高精度或同精度测量的测区重复2条3条测线距的宽度;测线两端应与相邻 高精度或同精度测量的测区原则上重复3 km5 km.5.3,2.3申报空域范围时,应根据航空重力仪的技术性能及载体速度,适
11、当延长测线两端长度,以保证 测区内有效重力数据的完整性。5.4测网布置5.4.1测线布置5.4.1.1测线的布置应根据地质任务、探测对象的大小、异常特点及航空重力异常空间分辨率来确定,以不漏掉主要的探测对象和异常为原则,即至少应有一条测线穿过主要异常,所以测线间距应不大于目 标重力异常宽度的一半。5.4,1,2区域性航空重力的主测线方向应垂直于或基本垂直于测区内的主要地质构造走向,大比例尺 航空重力的主测线方向应垂直于或基本垂直于探测目标物的走向。5.4,1.3当航空重力测量比例尺小于或等于1:1000 00时,一个测区使用一个折中的主测线方向。当 大于1:100 000时,在一个测区的不同区
12、段由于异常走向(或地质构造走向,或多数已知矿带走向)改变 时,主测线方向也要相应改变,但应不多于两种测线方向。5.4.1.4在测区内,对局部成矿有利地段或有意义的地区,可加密测线间距进行测量。5.4.2控制线布置5.4.2.1通常要求布设垂直于测线方向的控制线,统一全区重力场水平,评估测量质量,了解垂直测线 3DZ/T 03812021方向重力异常的变化情况。5.4.2.2控制线应选择在重力场相对平静和地形高差变化比较平缓的地段,并应与要求测线上的飞行 高度及飞行速度一致。5.4.2.3控制线间距应根据工作任务的要求和地区的特点进行制定,通常选择为测线间距的10倍。5.4.3测置比例尺选择5.
13、4.3.1测量比例尺应根据任务、探测对象大小、飞行高度和技术设备(空间分辨率、精度等)情况,以及 经济上的合理性等因素,综合分析测量的预期效果后确定。5.4,3.2区域性和综合性、油气勘查的航空重力测量通常选用比例尺为1:50 000-1:200 000,固体 矿产勘查的航空重力测量比例尺不小于1:50 0005.4.3.3测线间距和测量比例尺相关,其对应的具体关系见表1。表1测线间距与测量比例尺、测点距对照表测线间距 m测量比例尺 m测点距m5001:50 00015 301 0001:100 00030-602 0001:200 00030-605.5飞行高度确定 5.5.1飞行高度确定依
14、据飞行高度确定应考虑以下因素:a)飞行高度要与测量比例尺相适应;b)应采用同一高度平飞,局部地区可采用沿地形缓起伏飞行的方式以降低整体飞行高度;c)需要综合考虑与之同时作业的其他航空物探探测的技术要求;d)选择作业气候条件下飞行比较平稳的高度,提高原始数据测量质量。航空重力测量应综合考虑测量的地质效果、测区的地形条件和飞行时的气流大小,应以较低的同一 高度平飞为宜。5.5.2不同测量目的的飞行高度 5.5.2.1当以比例尺大于1:50 000进行矿产资源勘查为主的航空重力、航空重磁等测量时,应采用平 飞加缓起伏飞行的方式,飞行高度应平均离地200 m400 m05.5.2.2当进行以油气资源勘
15、查为主的航空重力、航空重磁等测量时,应采用平飞的方式,局部高差较 大地区可缓起伏飞行,通过主要山头时离地高度应不低于200 m。5.5.3不同地势的飞行高度 5.5.3.1在地势平坦的情况下,如测量比例尺大于或等于1:100 000,应采用平均离地高度200 m 400m的平飞方式;如测量比例尺小于或等于1;200 000,应采用平均离地高度400 m-600 m的平飞 方式。5.5.3.2在丘陵及山区飞行,应采用过主要山头离地高度不少于100 m的高度进行平飞。但当以大比 4DZ/T 03812021例尺进行矿产资源勘查,或测区内高差较大,或开展航空重磁综合测量时,应采用平飞加缓起伏飞行的
16、方式。5.5,3.3飞行高度和测量比例尺、地形相关,其对应的具体关系见表2,应以不高于表2中的平均离地 飞行高度开展航空重力测量O表2不同地形条件下测量比例尺、飞行高度对照表测量比例尺平均离地飞行高度 m平原地区(高差100 m)丘陵地区(高差V200 m)低山区(高差V400 m)山区(高差V600 m)高山区(高差600 m)1:50 00020040。3005004006005008001:100 00030040。4006。05007006001 0008001 2001:200 0004006005007006008007001 2008001 4005.5.4飞行高度实施要求5.5
17、,4.1平飞时飞行高度变化不宜超过设计高度士20 m。5.5.4.2缓起伏飞行时,飞行高度应以主要山头的外包络线来设计,起伏坡度应不大于3二宜长周期、少 起伏。5.6 飞行速度确定5.6.1航空重力测量的飞行速度须针对任务要求和选用的飞机来确定,应选取飞行稳定性高的较低速 度进行测量,地速应保持基本一致。5.6.2对于小型固定翼飞机,飞行速度可选为180 km/h250 km/h;对于直升机,飞行速度应不超过 160 km/h;对于高原密封舱或远航程飞机,飞行速度应不超过400 km/h。5.6.3对于特殊目的的航空重力测量,应根据任务要求制定合理的飞行速度。5.7 导航定位及精度5.7.1导
18、航定位方法导航定位应采用全球导航卫星系统,或采用同等以上定位精度的导航定位系统.5.7.2导航定位精度5.7.2.1导航精度以每条测线实际飞行的航迹偏离预定测线的距离和测网疏密度来衡量。要求所有 测线都要满足偏航超过80 m的连续测线长度小于5 km,平均测网疏密度要求控制在线距80.0 m 之内。5.7.2.2重力解算的定位误差采用静态精度来衡量,北向、东向和天向静态定位精度应不大于0.1 m。全球导航卫星系统采用差分时,设置卫星截止高度角为10,基准站和移动站同步观测数据时间不少于2 h,处理后的精度应达到要求o5.7,2.3导航的定位精度也采用静态精度来衡量,观测数据时间不少于2 h,北
19、向、东向和天向静态定位 精度应不大于士 10 m。5DZ/T 038120215.7.2.4连续偏航大于80 m长度为5 km以上的测线应进行补测.补测线段两端与合格测线重复长 度不得少于5 km,并且每根补测测线应至少与3条控制线相交。5.8 航空自由空间重力异常总精度与误差分配5.8.1航空自由空间重力异常总精度是指对测点的重力观测值进行外界干扰加速度、正常重力场、重力 高度等多项改正后进行低通滤波得到的重力异常总精度。外界干扰加速度是指载体垂向加速度、水平加 速度、飞行速度变化和零漂等外界影响的综合反映.5.8.2航空自由空间重力异常总精度应根据测区地质特点、工作任务要求、仪器设备和外界
20、干扰加速度 引起的测量误差等合理确定,应保证测量精度能满足地质任务需求,同时兼顾资料的持续使用和综合利 用等问题.5.8.3航空自由空间重力异常总精度应按表3、表4执行,在保证总精度指标的前提下,可以根据工作 方法、仪器性能和外界加速度干扰等情况适当调配各项精度指标。表3航空自由空间重力异常总精度参考表单位为。一 m/s2自由空间重力 异常总精度重力观测均方误差外界加速度干扰 改正均方误差正常重力场 改正均方误差重力高度改正 均方误差0.60.30.490.10.150.80.30.720.10.151.00.30.940.10.15表4外界干扰加速度改正均方误差参考表单位为10T m/s2外
21、界加速度干扰 改正均方误差垂向加速度改正 均方误差水平加速度改正 均方误差厄特渥斯改正 均方误差零漂改正 均方误差0.490.300.200.300.150.610.450.200.300.200.720.550.300.300.200.820.650.300.350.200.940.750.350.400.205.9 航空布格重力异常总精度与误差分配5.9.1航空布格重力异常总精度是指对航空自由空间重力异常进行布格、地形等多项改正后得到的重 力异常总精度.5.9.2航空布格重力异常总精度应根据航空自由空间重力异常总精度、地形改正误差和布格改正误差 等合理确定。5.9.3航空布格重力异常总精度
22、应按表5执行,地形改正均方误差部分使用DZ/T 0171-2017中确定 的地形改正均方误差。在保证总精度指标的前提下,可以根据工作方法、仪器性能和地形条件等适当调 配各项精度指标。6DZ/T 03812021表5航空布格重力异常总精度参考表布格重力异常总精度I。tn/s2自由空间重力异常总精度101 tn/sz地形改正均方误差(200 m以远)10 5 m/s2地形高程均方误差 m0.610.600.12520 300.810.800 12520 301.011.000.125+20+305.10设计编制与审批5.10.1依据项目任务书、合同书和本文件的要求,项目承担单位须编写项目设计书,设
23、计书编写提纲见 附录A。5.10.2设计书须经甲方审批批准后实施,设计变更后也应经甲方审批批准后才能实施.6仪器设备6.1仪器设备组成6.1.1设备主要包括:航空重力仪、高精度定位系统(如全球导航卫星系统双频差分移动站系统)、数据 采集控制系统、导航系统和不间断电源系统等。6.1.2应明确设备的各项技术指标,并给出系统集成方案。6.2 仪器设备检测6.2.1航空重力系统在飞机上安装之前,须按设计技术指标对航空重力系统进行检查验收.达不到要 求时,不得进行安装。检测人员应提供检测试验资料和记录。6.2.2检测的主要内容:重力静态测量精度应小于或等于0.3义10-5 m/s?,24 h零点漂移应小
24、于或等于 5X10 5 m/s)静态定位精度应小于或等于0,1 m。6.2,3每三个月至少对仪器设备进行通电检查一次,及时更换蓄电池。6.3 航空重力测量飞机6.3.1飞机选取原则6.3,1,1飞机应具有自动驾驶仪,飞行时机械振动不明显影响航空重力的测量精度。6.3.1.2机舱中要有足够的空间安装航空重力仪,且航空重力仪可安装在飞机的重心位置附近.6.3,1,3载荷应满足航空物探设备的重量要求.6.3.2飞机改装6.3,2.1根据舱室空间、飞机重心和仪器特点等因素进行舱内合理布局设计。6.3,2.2应考虑航空重力仪要求的电流负载能力和机载供电电流滤波等问题.6.3.2.3应将定位传感器(如全球
25、导航卫星系统天线)安装在航空重力仪正上方附近,同时要考虑机载 7DZ/T 03812021设备对定位传感器产生的遮挡和干扰作用较小。6.4航空重力测量系统6.4.1航空重力测量系统主要包括航空重力仪、导航定位系统及相关辅助设备。6.4.2航空自由空间重力异常测量精度(或重复线内符合精度)应优于1X10 s m/s2,且必须满足勘查 任务的精度要求。6.4.3使用全球导航卫星系统差分方式进行导航定位时,须使用带有差分方式的双频测地型全球导航 卫星系统,观测量应有载波相位,其标称动态精度应满足:平面精度单位为米01+1X10 6 XD),高程精度单位为米02+1X106 XD)。D为基线长度,其单
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