三维勘探中计算物理点最优放样路径的设计

三维勘探中计算物理点最优放样路径的设计

0点线面相结合的方法近年来，地质勘察项目长期紧张，任务繁重，土壤条件复杂，观测系统多变。如何快速把一个特定区域的优化施工方案传输到野外GPS接收机的控制器中,用以指导作业组优质高效地完成生产任务,是目前测量工作面临的一个重要课题。通常控制器中上装的点位路线是按桩号大小顺序排列的展点连线(桩号=“线号”+“点号”),该方法外业操作员费时、费力,工作效率低。这样的路径放样比优化路程长近5倍,整个路程中4/5是冤枉路。在实际工作中作业组不得不采用搜索最近点的方法,操作员要时刻盘算各点的施测先后顺序,每测完一点必须向下一点行走一段才能锁定目标,否则就会搜到周围其它点。使用搜索功能时受控制器内存影响,在数据量大时需要更长时间。基于以上原因,本文探讨了如何以科学的方法,合理的技术将放样路线进行优化设计,从而达到提高工作效率的目的。1设计理念1.1坐标系统的配置(1)激发点及其激发点桩号在激发点区域最小号激发线上任选一个设计点,作为炮点坐标系的原点,根据观测系统参数,可以确定炮点坐标系中每一个设计激发点的桩号,为野外作业路径的寻优设计提供依据。(2)确定物理点,进行网络结构的设计,进行网格化在正式下发的施工图上任选一个有已知设计坐标的物理点,作为桩号坐标系的原点,根据工区网格参数,可以确定桩号坐标系中每一个设计物理点的坐标,为野外测量仪器上装数据的计算提供依据。(3)成果归算是测量标记位置的一种平面坐标表示形式,从起算数据到成果上交都要归算到北京54坐标系。炮点坐标系建立在桩号坐标系中,桩号坐标系建立在北京54坐标系中如图图1所示。1.2建立坐标系之间的关系(1)炮点号计算L=C0+[(D1-C0)mod(j×f)]±[(-1)(2n-1)]×ΔLmD=S0-(n-1)×(j×f)±[(-1)(2n-1)]×ΔCm式中,L为炮点线号,D为炮点点号;ΔLm为点号增加方向寻优进程偏移量,ΔLm为线号增加方向寻优进程偏移量。(2)桩号坐标系终点x=x01+(D-D0)×Δd×cosα-(L-L0)×Δd×sinαy=y01+(D-D0)×Δd×sinα+(L-L0)×Δd×cosα式中,x01为桩号坐标系原点北坐标,y01为桩号坐标系原点东坐标;Δd为点线增量比。1.3维地震勘探的工作原理测量优化路径数据的设计过程要使人机对话简捷,输入数据要方便,以适合野外测量放样数据随机、灵活、快速上装的需要。三维地震勘探是以束线形式沿测线方向滚动施工,输入的设计数据只限于矩形区域的4个边界,即起止点号和起止线号。首先根据观测系统的属性确定矩形区域中放样点优化路径的首点桩号,再由观测系统的限定条件迭代寻找下一个点位,一旦寻优点桩号确定,就要进行坐标变换,记录对应点坐标,直到完成规定区域内所有路径节点的搜寻工作,故障路径优化设计流程如图2所示。2使用示例2.1有多种观测系统的情形一般情况下,一个工区只输入一次参数,如果有多种观测系统,可导出保存已备切换调用。下面是2007年12月2324队在河间三维地震勘探工区设置的工区参数。2.1.1设置网格参数时把工区分成由线号、点号构成的网格平面,设计的放样点既是网格的交叉点如图3所示。2.1.2设置射击测试的相对位置参数由工区观测系统确定优化路径计算过程中的限定参数如图4所示。2.2测线方向炮线条数2007年12月6号,设计河间工区第一束激发点优化路径坐标,点距增量为10,矩形区域边界为:起始线号=2036,(测线方向)炮线条数=40,起始点号=5070.5,终止点号=5360.5。如图5所示的计算信息显示为:设计的炮点数=1164,斜交排数=33,整排长度=2206.17m,整束线所有放样点优化路径长度=76741.24m。2.3数据输入和测量将设计好的已优化路径的放样点坐标通过随机软件上装到测量仪器如图6所示。3线路设计优化经过华北探区6个地震队10个项目的应用,我们发现该程序操作简单,使用方便,基本上达到了预定目标。虽然每个队8至10个组的任务互不相同,但计算员从接到任务开始,在设计平台上分组进行选型、确定点密度、输入边界数值进行计算,到数据上装整个操作过程友好、快捷,满足了观测系统复杂,任务