<SPAN p style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 楷体_GB2312; mso-hansi-font-family: Simsun"> 洞穴测量是洞穴调查和洞穴探险活动的重要组成部分。测量所得的数据和洞穴图形是调查和探险活动被公认的基础和依据。人们通过洞穴探险,了解地下世界的情况,揭示洞中的各种地形、堆积物、水文情况、生物情况等,洞穴图可以直观地对外展示这一切,再结合文字说明和照片,一幅幅生动全面的地下世界画面就展现在世人面前。现在我们已经通过前人的成果了解到洞中有美丽的石钟乳,有大量的蝙蝠,有白化的动物,有暗河,有竖井,有坍塌的巨石等等。 洞穴地形的复杂性和人类对黑暗的恐惧,长期以来使人们无法正确地认识美丽的地下世界,这就使洞穴探险者具有了探索未知,揭开神秘的使命。探洞者应该掌握洞穴测量的方法,正确使用测量仪器,将洞穴以图的形式对外介绍,同时也是自己探洞成果的表现。 下面就洞穴测量和成图的相关内容,向洞穴探险的爱好者作个简单的介绍: 测量使用的仪器 古人说得好,工欲善其事,必先利其器。首先我们对洞穴测量所需要的工具作个详细的介绍。 测洞口坐标:全球定位仪(GPS),较精确测量,手持式就可以,价格在2000元左右 测量长度的仪器 测绳:一般长度为30米和50米。不利于携带,误差较大。价格在20元左右。 测尺:一般长度为30米或50米。测量准确,品牌多,价格偏差很大。由于受洞中泥沙的影响,选择时要考虑便于清洗、收放、耐磨和轻便等因素。 激光测距仪:用于精确测量,使用方便。市场上有数种品牌,由于测量精度不同,价格差距也较大,从几百元到上千元不等。我推荐使用Leica的DISTO系列,测量精度(±3mm/0.1in),测距(0.2-200m),其中lite5最便宜,约在3000元左右。目前又出了一个手机大小的新型号A3。 测量方位角的仪器 罗盘:用来测量洞道的走向。 测量倾角的仪器:罗盘、倾角仪 记录数据的工具:记录本、铅笔、橡皮擦、小刀。 穴测量元素和数据单 测量元素: 点上距:测点到洞顶的垂直距离,一般是身体的某个部位,有可能是地面,还有
可能是洞顶。 点下距:测点到地面的垂直距离,位置情况同上。 点左距:测点与岩壁在行进方向的左测的距离,一般以到基岩的位置为准。 点右距:方向与左距的相反,其他一样。 点之间的距离:前后测点间的行进距离。 点之间的方位:后点朝向前点,与磁力线的夹角,通常读数范围为0°-360°。 点之间的倾角:前后测点与水平面的夹角,就是上坡、下坡还是水平。读数范围0°-90°。 数据单: 如何测量 洞穴测量是一个团队合作的工作,要求分工明确,各负其责而又默契配合,在人数上一般不少于3个:一个是前测手,负责选择、标明测点并测量点的数据和点之间的距离;另一个是后测手,负责测量点之间的方位角和倾角;第三个是记录,负责完整、清楚地将数据记录下来,并对数据无法表达的情况进行描述。如果只有2个人,也可以进行,就要把记录的工作分给后测手,工作量的加大,必然带来繁琐地操作,所以要求更仔细地进行,不能着急。 实际测量应该先从洞外开始,首先要将洞穴所在的地点详细记录,还有测量日期和参与人员的名字,然后将洞口的经度、纬度、海拔和朝向记录下来。这是一个很好的习惯。洞穴测量即可以由外向里,也可以由里向外测,有时候根据情况还可以从中间往两头测。测量中选择测点,不但要能做明确的标识,还要兼顾到下一测点,一般以洞穴的大形态、裂缝、大岩块和拐弯(角)作为测点较好,用垒石在测点处做标记。 测量点的数据的时候,左右距离应该取和前一点连线的垂直方向上的距离,还要反映出此点的最大宽度,所以在有坍塌堆积的情况下,要尽量选择基岩作为被测面。下距最好是固定高度,这样既准确又提高了效率。测量点之间数据的时候,长度和倾角都要求两点到地面的距离相同,而测方位角就要求仪器保持水平,当然两点对准是基本的要求。 记录的时候,要确定当天点的代表符号,比如A,那么就从A1开始,A1-A2,A2-A3……,如果在A2点出现了叉洞,就要先布好点,比如A2-Aa1,叉洞就从Aa1开始。点的代表符号最好每天都不一样,分层后的水平洞道也要另外确定代表符号。这样在测量复杂的洞系的时候,就能为日后的成图和分析提供清晰的资料。记录者还要注意,在填写方位角或倾角的时候,不能带单位符号“°”,应该写成310,而不能写成310°;倾角是有正负之别的。写错了,不要涂改,要么擦去重写,要么划掉重写。 另外,测量中报数据的时候,要求声音要清楚、宏亮。 成图 有了测量数据,我们就应该尽快地将图绘出,因为隔的时间长了,一些细节就容易忘记,所以及时成图也是个好习惯,现在有成图软件帮忙,一出洞就可出轮廓图了。在具体说明成图之前,先说明成图的精度。 成图精度(中国洞穴会标准) 在测量一个洞穴之前,应该根据自己的装备条件、洞的情况来决定测量的级别,级别并不是越高越好的。 成图时,首先要确定图的比例,在没有特别要求的时候,我们是按以下数据来定的: 1∶500 用于测量长度小与1000米的小型洞穴。 1∶1000 用于测量长度在1000米以上的洞穴。 1∶2000 用于测量长度在5000米以上的洞穴 在坐标纸上确定北向和比例后,就先在合适的位置标上第一个点,并注明代表符号,例如A1,然后用量角器在图纸上找到A1到A2的方位角,用直尺在方位角方向上确定两点的长度。 依次将后面的点标画在图纸上,这就把洞道的走向反映出来了。下一步,我们画洞道的轮廓,依据左右距的数据正确地标出每个测点的左右点,然后将右点相连,左点和左点相连,就可以粗犷的将洞道轮廓勾画出来。由于是在画平面图,所以测点间的距离应该反映为平面投影长度,换算公式为:平面投影长度=点之间的测距×Cosα(α为点之间倾角)。左右亦然。数据处理完成后,就要把洞道轮廓按描述进行修正。然后把记录下来的洞穴地形、次生堆积物、水文、生物等情况正确地标注在图上。 这样,洞穴的平面图就基本完成了,但要清楚地表明洞穴的情况,还要反应其上下起伏的状态,所以就要画出剖面图。在平面图中,两点的平面位置已经确定,所以在剖面图中要确定的就是两点的高差和洞顶的高度,换算公式:点之间的高差=点之间的测距×Sinα(α为点之间倾角)。画完剖面图中的测点,就对应每点的上下距画出剖面的洞道轮廓,然后还要填上内部情况。最后,是将有特殊形状的洞道截面,反应在平面图的对应位置上。 在成品图里,要包括详细的文字说明和图例及其说明。这样,一幅洞穴图才算真正地完成了。 成图元素 文字说明部分 洞穴名称,地理位置:说明洞穴的区划位置所在。 地理数据(经度、纬度、海拔):确定洞穴的准确地理坐标。 洞穴数据(测量长度、测量高差、洞口朝向):表现洞穴尺寸的数据之和。 测量人员,测量日期:略 图形部分:平面图,剖面图,截面图,洞内情况的图示,北向标示,比例尺标示 图例部分:反映洞内情况图示的图例 洞穴地图成图软件介绍 在windows系统中常用的一些软件: Caps(英文软件):在注册前可以记录100个点的数据,借助Caps可以生成洞穴测绘地图。 COMPASS(英文软件): COMPASS 是一个基于视窗软件设计的用于洞穴制图的软件包,能够查看、处理、分析洞穴数据,该软件能够输入洞穴的相关数据,并对数据进行校订完成统计工作,能从屏幕上看到各个不同角度的形态,能够精确到每一个点的三维数据。 survex:多用途的洞穴绘图平台,洞穴勘查软件,它被设计成不只是简单的数据记录而可以全方位的成图软件。 walls:(英文软件)由Dave McKenzie 开发的Walls软件是基于视窗软件设计的, 用于帮助洞穴探险者整理数据,准备出版用地形图等。Ellipse作为Walls软件的前体,支持的是70年代, 80年代的课题。Walls软件的主体功能,应用界面在1994年初已形成。Walls软件的主要特点体现在:数据输入方式, 由文字编辑处理程序完成的自动校正步骤;将调查结果组合形成分级的课题流程,按指定的矢量和终端特性打印出彩色的,有灰度的图形,以及输入和输出数据处理结果等。 winkarst(英文软件):岩洞研究和测量作图的软件,它有三维立体显示测量数据的功能,能从各种不同角度查看和输出洞穴的形态。winkarst是现在相对比较容易操作的功能强大的洞穴成图软件。(摘自新浪网,部分图片未上传。请下载PDF文件查看。) |