地面高精度磁测工作的质量控制

地面高精度磁测工作的质量控制

高精度土壤磁体调查（磁体测量误差小于或大于5mt）是一项复杂的工程，整合了地球物理、测量、地质和计算机。可以说，每个链接都会导致不合格的产品。地质勘探的目标是在工作区域内阐明异常磁体的特征和分布规律，并为地球物理勘探提供地质依据。结果的质量直接影响到测量结果。因此,对地面高精度磁测工作实施科学、合理的质量控制显得尤为重要。本文根据工作实践,阐述了地面高精度磁测工作的质量控制方法和措施,并对工作全过程质量控制提出了具体方案。1确保磁异常可靠地面高精度磁测工作质量控制的目标是:确保地面高精度磁测工作所圈定的磁异常真实可靠,其成果能够为进一步开展地质勘查工作提供地球物理依据。2经济效益方面质量控制的目的在于以预防为主,通过监视磁测过程并采取预防措施,来排除质量环各个阶段中导致不满意结果的原因,以获得期望的经济效益。质量控制的对象是过程,使被控制对象达到规定的质量要求是质量控制的目的。质量控制应贯穿于质量形成的全过程(即质量环的所有环节)。质量控制的具体实施主要是对影响产品质量的各环节、各因素制订相应的计划和程序,对发现的问题和不合格情况进行及时处理,并采取有效的纠正措施。既然质量控制的对象是过程,因此,应该采取过程方法对地面高精度磁测工作实施质量控制。3工序之间的输出从作业工序划分,地面高精度磁测工作可分为技术准备、测网布设、磁测数据采集、资料整理等工序,每个工序通常又由若干过程组成,通常一个过程的输出构成随后的过程输入的一部分。3.1技术准备过程的分析工作前的技术准备工作包括资料搜集、现场踏勘、方法试验、仪器校验、技术设计书编制和技术交底等工作。3.2地形定点方法及仪器法测量网布设测网布设方法不同其工序亦不同。其中地形图定点方法主要包括地形图判读定位和内插求得高程2部分,仪器法测网布设包括基线点布设和测线布设2部分。3.3观测过程及物理性能测定磁测数据采集包括磁力仪观测、物性参数测定和质量检查及评定3大过程。其中,磁力仪观测包括基点观测、日变观测、测点观测及各项原始记录等子过程;物性参数测定包括标本采集、磁参数测定、计算等子过程;质量检查及评定包括检查测量、数据统计、质量评定等子过程。3.4数据筛选过程的分析资料整理工作包括原始记录的检查验收、磁测资料和日变资料的预处理、原始记录、表册的整理及对不合格磁测数据进行报废处理等。4技术准备过程的质量控制4.1资料搜集过程的质量控制在地面高精度磁测工作开展前,应搜集测区以往地质与物化探成果资料、测区基本比例尺地形图及测区测量控制点等成果资料。基于以往地质与物化探成果资料对地面高精度磁测工作的重要指导作用、测区基本比例尺地形图是成果图编绘过程的输入信息、测区测量控制点成果是测网布设工序的输入信息,资料搜集过程的质量控制要点包括:(1)以往地质与物化探成果资料的搜集应从具有相应资质的正规单位搜集,确保成果资料真实可靠。(2)测区基本比例尺地形图是成果图编绘的工作底图,如果地形图现势性较差会影响成果图质量。因此,应尽可能搜集现势的测区基本比例尺地形图。(3)测区测量控制点成果是测网布设的起算数据,其质量可靠与否直接影响测网布设质量。因此,测量控制点成果的搜集应注意从具有相应资质的正规测绘单位搜集,确保质量可靠,应注意测量成果与测区基本比例尺地形图的坐标和高程系统的一致性,在转抄测量控制点成果时应进行100%比对检查,确保成果转抄无误。4.2现场踏勘质量控制现场踏勘的工作内容包括:参考搜集的地质资料,尽可能详尽地了解测区地质情况;察看测区内对地面高精度磁测工作可能有影响的各种干扰因素;核查测区内及周边测量控制点的位置和保存情况。现场踏勘的目的是为方法试验和技术设计书的编制提供数据依据,其工作的好坏影响到方法试验是否具有针对性,还会直接影响到技术设计书的编制质量。此过程的质量控制要点包括:(1)现场踏勘应尽可能详尽地了解测区的地质情况,为方法试验确定最佳位置,使方法试验工作针对性更强。(2)现场踏勘应察看测区内有无铁路、厂房及地上、地下高压电缆等对地面高精度磁测工作有影响的各种干扰因素,并应记录其位置和规模。(3)对搜集到的测量控制点成果应实地察看其位置和保存情况,确保在测网布设工序中能正常使用。4.3方法试验研究方法试验的目的是为了评价计划实施的工作方法是否得当,是为了保证投入地面高精度磁测工作的仪器设备满足工作需要,并为编制技术设计书提供技术依据。此过程的质量控制要点包括:(1)方法试验的时间:在技术设计书编制前完成,此外,新技术新方法推广前也需要进行方法试验。(2)方法试验的地点:测区内具有广泛性和代表性的典型地段。(3)方法试验的仪器:必须使用计划投入工作的仪器类型。(4)方法试验的人员:进行方法试验的人员必须是有经验的磁测技术人员。(5)方法试验的内容:检查仪器设备的工作性能;查明某些重要干扰因素的大小和特征,了解消除或分辨干扰的可能性,确定信噪比;在测区内几个不同的典型地段,做3～4个高度的磁测试验,仔细研究表层磁性不均匀的影响,以此作为选择最佳探头高度的依据;编写方法试验报告,对拟采用工作方法的可行性进行评价。(6)方法试验工作的各项质量要求:一般应根据需要采取较高的观测精度、测量较多的磁参量,较密的观测点距并在不同观测高度进行,以取得内容丰富、高质量的试验结果。4.4仪器性能校验磁测仪器校验的目的是为了对投入工作使用的磁测仪器的观测精度是否能够满足技术设计书要求及各仪器观测结果是否一致进行评价,以避免不合格仪器投入生产。仪器校验过程的质量控制要点包括:(1)校验时间:仪器在投入使用前进行校验。对分批投入工作的磁测仪器,每投入一批(台)时,均应进行校验。(2)校验地点:校验应在工作现场进行,校验段少数点应处于较强的异常场上。(3)校验内容:仪器性能、仪器观测精度、各仪器间的一致性校验(探头一致性、主机一致性、仪器噪声水平的测定)。(4)校验质量要求:①仪器性能校验:对所有用于生产的(包括备用的)仪器的性能进行校验,各仪器的观测结果应无明显的系统误差。②仪器观测精度校验:用全部仪器重复观测值算出的总观测均方误差值不得大于设计均方误差值的2/3。③探头一致性校验:将成套仪器所配探头编号,然后用2台仪器逐一分别做秒级同步日变观测,每个探头读数30余次以上,计算各探头各差值数组的算术平均值判断探头的一致性。探头一致性良好的方可配对使用,且使用中不能随意调换探头,以免引入系统误差。④主机一致性校验:使用同一探头,用不同主机轮换做日变观测,使每台主机读数20～30次,将整个测量段的日变曲线绘出,察看曲线变化趋势是否有脱节现象,如果日变曲线“圆滑”,表明主机一致性良好。⑤仪器噪声水平的测定:噪声均方根值S应符合设计书的要求。4.5技术设计书的修订技术设计书是指导磁测工作施工、质量审核和控制的技术文件。此过程的质量控制要点包括:(1)技术设计书应由项目总技术负责人组织各专业技术人员编制。(2)技术设计书应根据合同、国家强制性标准和地方标准的要求,以及资料搜集结果、现场踏勘报告、方法试验报告和仪器校验报告等输入信息编制。(3)技术设计书设计的内容应完整,结构应恰当,规定应明确可操作。(4)技术设计书在发布前应对其进行审核和批准,以确保其清楚、准确、充分、结构恰当。(5)技术设计书经批准后,应由项目文件管理员将技术设计书的正确版本分发给所有需要文件的人员。(6)技术设计书的修订应履行提出、实施、评审、控制和纳入的过程,更改的过程应当执行与制定相同的评审和批准过程。(7)技术设计书应当有明确的版本标识和评审批准标识。4.6健全项目信息管理制度作业前,应对从事磁测工作的技术人员进行技术交底,对其进行项目技术设计的培训和考核,并明确其工作职责,确保磁测人员了解项目的目标、工作范围、工作内容、工作程序和有关技术要求等。此外,还应建立项目沟通管理体系以及适宜的激励机制,确保有关人员能够适时、适地的获得相关信息;确保项目成员的目标能够与项目团队目标保持一致,以提高项目的工作质量和工作绩效。5测线点和测线点的测量地面高精度磁测工作的测网布设是在基础控制测量及基础地形的基础上,采用测量仪器测绘基线点和测线点的过程(或采用地形图、航片直接定点)。其质量控制工作按照输入控制、程序和方法控制2个方面分述如下。5.1输入控制(1)技术交底交底作业前,应对从事测量工作的人员进行技术交底。作业过程中,项目质检员应通过过程巡查的方式检查测量人员仪器操作是否规范,采用的测量方法是否合理。(2)钢卷尺和卷尺的质量控制投入使用的测量仪器应该在其校验有效期内使用,使用的钢卷尺应具有计量检验标识,用于定点的地形图和航片质量应合格,其定点精度应可以满足技术设计书要求。(3)文件和信息控制测量控制点成果应与测区基本比例尺地形图的坐标和高程系统一致,所搜集的测量控制点成果密度应能够满足测网布设需要。5.2仪器测量法过程质量控制小比例尺地面高精度磁测测网布设工作可采用较工作比例尺大一级或同级的合格地形图、或航片定点,本方法的特点是不必布设基线直接对磁测点进行定位;等于或大于1∶10000比例尺地面高精度磁测测网布设工作应采用仪器敷设基线,并在此基础上逐点或隔点测定测点的方法。测网布设的质量控制包括:(1)地形图定点方法过程质量控制:①所使用的地形图比例尺必须大于(或同级)工作比例尺,且其质量必须合格。②所定点位的最大平面误差值在按工作比例尺的图上必须不大于2.0mm。(2)仪器测量法过程质量控制:①对缺少控制点的测区,应按照《物化探工程测量规范》DZ/T0153-95的要求由已知点引至测区并建立基本控制网。②根据设计书规定的测网位置和测网密度,将测网清绘到同比例尺的地形图上,并标注基点编号和测线编号。然后按设计书规定的起始点坐标和基线、测线方位,计算出基线上各基线点的坐标,然后进行施测。基线敷设精度应符合《物化探工程测量规范》DZ/T0153-95的要求。③基线点布设完毕并经质量检查合格后,才可以实施测线布设。测线布设可采用逐点或隔点测定测点的方法,所定点位的最大平面误差值在按工作比例尺的图上必须不大于2.5mm,相邻点距离的相对误差值不得大于25%。④基线点应用木桩标定并编号,测点可间隔数点固定一个木桩或树立其他明显标志,点线编号应由南向北、由东向西递增。6实验设计与质量评定地面高精度磁测工作的数据采集是在测网布设完毕后,在实地进行基点观测、日变观测、测点观测、标本采集与磁参数测定及质量检查与评定的过程。其质量控制工作按照输入控制、程序和方法控制以及监视和测量控制3个方面分述如下。6.1输入控制(1)胜任岗位工作作业前,应对从事磁测工作人员进行技术交底,确保磁测人员能够胜任其岗位工作。作业过程中,项目质检员应通过过程巡查的方式检查磁测人员仪器操作是否规范,采用的磁测方法是否合理。(2)机器控制投入使用的磁测仪器的精度指标、稳定性和一致性应能够满足工作需要,设备类型和数量能够与工程需要相匹配。(3)地表磁性体堆积物影响磁测质量的现场环境因素一般包括铁路、工业厂房、地上、地下高压电缆以及地表磁性体堆积物等。环境控制的目标是消除或减轻环境因素的不利影响,磁测工作中对上述干扰因素应采取点位位移等措施进行合理避让,并做好记录。6.2施工精度分析程序和方法控制的目标是确保程序正确、方法行之有效,其精度能够满足工程需要。磁测数据采集的程序应为基点选择与观测、日变站选择与观测、测点观测、各项原始记录、标本采集与磁参数测定。(1)固定条件把握①选择基点时应参照当地地磁图,保证基点位于正常磁场内。②基点处磁场的水平梯度和垂直梯度变化应较小,在半径2m及高差0.5m范围内磁场变化应不超过设计均方误差值的1/2。③基点附近应无可移动等磁性干扰物,并远离建筑物和铁路、厂房、高压线等工业设施,所在地点能长期不被占用,标志可长期保存。④应对总基点进行T0值测定。⑤基点观测方法参照测点观测方法,但基点观测精度必须优于测点观测精度。(2)日变观测的确定①日变站选择应参照总基点的选择方法进行。②日变观测应由专人负责,工作中严防磁力仪阳光曝晒。③日变站的T0值选定后即不应变动。④日变观测应在投入生产的同类型仪器中挑选性能最好的磁力仪,采样间隔应符合对日变改正误差的要求。⑤每个日变站可控制的磁测范围,需经过试验确定。⑥一个工作日内,日变观测始于各仪器的早基点观测之前,终于晚基点观测之后。⑦遇到磁爆或磁扰较大时应停止工作。(3)仪器异常误差的观测①工作中每个闭合观测单元的观测,必须始于校正点,终于校正点。②1d内不能结束工作的长剖面,当日应回到校正点进行观测,并将观测的剖面末端设2～3个连接点,次日观测从重复的连接点开始观测,并于剖面观测结束后回到校正点进行观测。③当在校正点上的前后2次读数经日变改正后的差值超过2倍观测均方误差时,则该闭合观测单元工作量报废,并应查明仪器不正常的原因。④观测时,观测人员必须“去磁”,即不能携带小刀、皮带扣、鞋扣等磁性物品,必须携带的磁性物件和其它有磁性的设备必须离开测点一定距离,以不影响观测结果为原则。⑤观测时必须保证点位正确,同时,每次观测时探头的高度必须保持一致。⑥观测时如遇有仪器受震等事故,仪器性能可能发生突然变化时,即应回到震前测过的几个测点上做重复观测,必要时回到总基点上做重复观测,以检查仪器性能,当确认仪器性能正常后再继续观测。⑦相邻两测点读数相差较大时,或当有值得注意的地质现象时,应进行加点观测。⑧当相邻测线的异常特征明显不一致时,应进行加线测量。⑨遇有磁性干扰物,如:铁路、厂房、井场、高压线、有磁性的岩坎或岩石堆等时,应对点位进行合理位移,以避开干扰,并加注记以备日后核查。(4)原始记录过程的质量控制观测记录的类型仪器调节,校验及标定的观测记录(含转录磁带);基点选择与确定,T0值的观测记录(含转录磁带);生产性的观测记录(含转录磁带);日变观测记录(含转录磁带);地形图定点记录及其它测地记录;各种质量检查的观测记录(含转录磁带);磁参数测定记录与采样记录。编码或具体的数据对各种原始记录,应按测区、工作比例尺和记录性质分类,依照统一的格式,编成标准化的文件,以便于数据处理。各种记录要及时汇编成册并编号,不得随便插页和撕页,记录内容不得涂改和擦改。记录所用各种符号和代号要统一、明了,避免混乱,记录的有效数字要和精度要求相适应。记录要完整,对打印记录的页首、页末及各栏要按规定填写齐全。(5)岩、矿石磁化强度的测定①标本的采集应采集新鲜的岩、矿石标本并以具有代表性为原则,测区内每类岩、矿石标本采集数量一般应不少于30块。②采集标本的体积以8cm×8cm×8cm为宜,标本采集应在现场编号,并记录采集地点。③磁参数的测定宜使用微机质子磁力仪,测定时探头附近的磁性干扰物、标本架、探头支撑杆等不得移动,距离量准至0.2cm,体积量准至5mL。测定工作完成后应按要求进行质量检查。④磁参数的测定应测量岩、矿石的剩余磁化强度Jr和磁化率K。⑤磁参数测定的灵敏度应不低于10-5SL。6.3测量和测量(1)技术交底项目质量审核员应该通过过程巡视检查或查看记录的方式,检查进场前是否对磁测人员进行了技术交底;作业过程中,检查是否有未经技术交底培训就上岗作业的人员,检查磁测人员的仪器操作是否规范,所采用的磁测方法是否合理。(2)投入使用前是否进行仪器校验项目质量审核员应该通过旁站检查的方式,检查磁测仪器在投入使用前是否进行了仪器校验;作业过程中,检查是否有未经校验的仪器投入使用,检查所使用的钢卷尺是否有计量检验标识,检查工程配备的设备类型是否满足工程需要等。(3)项目技术设计书修订前是否可获得技术设计书的正确版本?项目质量审核员应该通过过程审核的方式,检查在使用处是否可获得项目技术设计书的正确版本,项目技术设计书的更改是否及时发放到相关人员,其现行修订状态是否容易得到识别。(4)磁测程序的检查作业过程中,项目质量审核员应该通过过程巡视检查的方式,检查磁测数据采集的程序是否按基点观测-日变观测-测点观测-各项原始记录-标本采集与磁参数测定程序进行,检查各磁测组是否按6.2(3)条的方法进行磁测工作。(5)检查成果质量,是测定研究发现问题,以检查分磁测工作完成后,项目质量检验员应按照《地面高精度磁测技术规程》DZ/T0071-93的规定,通过抽样检验的方式,检查成果质量。检查应按照一同三不同的原则进行(即同点位、不同日