高精度磁测工作手册-华冠

高精度磁测野外工作手册

为了提高各项目高精度磁测的工作质量，按照中华人民共和国地质矿产行业标准《地面高精度磁测技术规程》（DZ/T0071-93）的精神和要求，依据华北地质勘查局《地面高精度磁测工作实施细则》的规定，河北华勘地质勘查有限公司物探测绘部特编制此野外工作手册。

本工作手册共分为七部分。

一、磁力仪性能测定

为确保野外数据采集的质量，在每一个测区正式开工前与工作结束后，均应对磁力仪的性能进行测定。测定内容及方法如下：

1．磁力仪噪声水平测定

①当有3台或3台以上的磁力仪同时工作时，要选择一处磁场平稳而又不受人为干扰场影响的地方，将这些仪器探头置于此地，并使探头间距离保持20米以上，以免探头磁化时互相影响，而后使这些仪器同时作日变测量。观测时要达到秒级同步。采集数据大于100个，剔除干扰数据，选取100个观测值按下式计算每台仪器的噪声均方根值S 。

S =±1)(12-∆-∆∑=-

n X X n i i i

式中： i X ∆—第i 时的观测值i X 与起始观测值0X 的差值；

-

∆i X —这些仪器同一时间观测差值i X ∆的平均值；

n —观测值总个数。 ②当仪器为两台时，用单台仪器在上述磁场平稳区作日变连续观测100余次，读数间隔20秒，按5点滑动取其平均值，)(5

1~2112++--++++=i i i i i i X X X X X X 。

而后按下式计算仪器的噪声均方根值S 。

S =±

1)

~(12--∑-n X X n i i i

式中： i X —第i 时的观测值；

i X ~—第i 时的滑动平均值； n —总观测数。

要求：当设计总精度为5nT 时，S ≤2.0nT ，当设计总精度为2nT 时，S ≤0.5nT ，完整填写《磁法仪器噪声试验计算表》。

2．磁力仪的一致性测定

对投入生产的所有磁力仪要进行一致性测定。方法如下：

①选择浅层干扰小且无人为干扰场影响的地段，要求沿测线观测点不小于50个，测线要穿过有磁异常地段。

②将投入生产的所有磁力仪（选一台作日变观测）在这些点上进行往返观测。

③所有仪器的往返观测值都要进行日变改正。

按下式计算各台仪器的一致性误差（S ）：

S 一致性=±)(12n m V n i i

-∑=

式中：i V —某仪器第i 测点观测值与所有仪器在该点观测值的平均值之差； m —总观测次数；

n —测点数。

要求：当设计总精度为5nT 时，S 一致性≤2nT ，当设计总精度为2nT 时，

S 一致性≤0.7nT ，完整填写《磁法仪器一致性试验记录表》。

仪器一致性不仅反映出仪器与仪器之间的偏差，同时也反映探头与探头之间是否一致。当一致性误差符合要求时，可以不做探头一致性和主机一致性的测试，但要将主机和探头编号，配对使用，不能随意调配引入系统误差。如果一致性误差不符合要求时，则要进行探头一致性和主机一致性测定。其方法按照《地面高精度磁测技术规程》（DZ/T0071-93）标准中 关于“测定探头一致性”和“校验主机一致性”的要求进行。

3.探头高度试验

在实际工作中，要通过实验确定最佳探头观测高度。这首先要在测区内选定一条长约100米，对浅层干扰有代表性的典型剖面。一般用0.5米、1米、1.5米、2米这4种不同高度以3—5米的点距各进行一次往返观测，对观测值进行日变改正后，分别计算4种高度的均方误差，而后以探头高度为横坐标，以均方误差为纵坐标绘出误差随高度变化曲线。计算公式为： ∑=±=n i i n 1

221δε 式中：i δ为第i 点经日变改正的原始观测与检查观测之差；

n 为检查点数。

在一般情况下，随着观测高度的增大，观测误差趋于减小并接近一恒定值，据此即可选出接近恒定值的最佳探头高度。显然，误差随着探头高度变化曲线与所选典型剖面情况的关系很大。当测区范围较大时，用一条典型剖面代表全区随机干扰异常情况是有困难的，此时可以多选几条典型剖面进行同样的实验，再从这数条剖面的试验中确定高度最大的为最佳探头高度。此项工作须在开工前完成。

要求：探头最佳观测高度一经确定，必须在全区野外观测中保持不变，实测

中探头的高度误差不超过规定高度的1/10，完整填写《磁法探头高度试验记录表》。

二、标志点的选择与建立

高精度磁测工作的标志点包括：总基点、分基点、日变站、仪器校正点

1．标志点位置选取原则

①位于正常磁场内。可参照航磁图确定范围，其具体位置必须实地确定。 ②磁场的水平梯度和垂直梯度变化较小，在半径2m 及高差0.5m 范围内磁场变化不超过设计总均方误差值的1/2。

③附近没有磁性干扰场，特别是可移动磁性干扰场（如过路汽车等），并远离建筑物和工业设施（如铁路、厂房、高压线等）150米以上。

④所在地点能长期不被占用，有利于标志的长期保存，并测定坐标与高程值。

要求：该点一经确定，必须设固定标志物，并在日变变化较小的时间段（可以通过做日变观测来确认）按5～20秒读数间隔做日变观测（不少于2小时），去大于100个观测值，求其平均值做为该点的磁场值。

总基点确定误差按下式计算： ()112

--±=∑=n T T n i i

i J ε

式中：i T 为某时磁场观测值；

i T 为所有观测值的平均值；

n 为观测次数

2.标志点磁场环境试验

在初步选定标志点的位置后，应按照要求对该点磁场环境做认真的试验工

作来确定其合理性。步骤如下：

①选择性能较好的一台磁力仪做间隔5秒左右的日变观测。

②以该点为中心，2米为半径，不同探杆高度（一般为1.5米和2米两个高度），分别进行点距为0.5米的正交剖面测量。

③将所有观测数据做日变改正后，分别统计剖面上两个方向上磁场变化率和不同高度上观测值最大差值。

要求：当设计总精度为5nT 时，差值≤2nT ，当设计总精度为2nT 时， 差值≤0.7nT ，完整填写《磁法标志点选择实验记录表》。

3．基点联测

如果工作区范围大，要建立分基点，分基点与总基点构成基点网。

基点的联测采用两台（或多台）磁力仪在日变变化较小的时间段内，用5秒循环工作方式做秒级同步观测，取100个左右观测结果，按下式计算两基点间的段差（或称之为增量）：

n n i i i ∑=T -T =∆T 10101)

(

式中：01∆T 为基点间磁场段差；

i 1T 为分基点第i 时观测值；

i 0T 为总基点第i 时观测值；

n 为观测次数。

则分基点的磁场值1T =0T +01∆T

式中：1T 为分基点的磁场值；

0T 为总基点的磁场值；

01∆T 为总基点与分基点的段差。