（正式版）DB37∕T 4983-2025 《無(wú)人機(jī)半航空瞬變電磁探測(cè)技術(shù)規(guī)程》

37Technicalcodeofpracticefordrone-basedsemi-airbornetransientelectromagneticI 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 14總體要求 15工作流程 26技術(shù)設(shè)計(jì) 36.1資料收集 36.2踏勘 36.3方法試驗(yàn) 36.4技術(shù)參數(shù) 36.5發(fā)射端設(shè)計(jì) 46.6接收端設(shè)計(jì) 46.7設(shè)計(jì)書編寫 57儀器設(shè)備 57.1基本要求 57.2檢查與測(cè)試 58野外數(shù)據(jù)采集 68.1噪聲調(diào)查 68.2數(shù)據(jù)采集 68.3野外與資料驗(yàn)收 69數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià) 79.1數(shù)據(jù)連續(xù)性評(píng)價(jià) 79.2GNSS軌跡評(píng)價(jià) 79.3數(shù)據(jù)重復(fù)性檢查 710數(shù)據(jù)預(yù)處理 710.1一般要求 810.2天電噪聲去除 810.3運(yùn)動(dòng)噪聲去除 810.4姿態(tài)校正 10.5數(shù)據(jù)疊加 910.6時(shí)窗積分 910.7地形校正 911數(shù)據(jù)處理與資料解釋 911.1反演與成像 9 9 9 9 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由山東省自然資源廳（山東省林業(yè)局）提出并組1無(wú)人機(jī)半航空瞬變電磁探測(cè)技術(shù)規(guī)程作指示，以及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)步驟之間的轉(zhuǎn)換條件，本文件僅針對(duì)接地長(zhǎng)導(dǎo)線源的相關(guān)工作要求進(jìn)行規(guī)定，適用于地質(zhì)勘查中的無(wú)人機(jī)半航空瞬變電GB/T18314全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GCH/Z3001—2010無(wú)人機(jī)航攝安全作DZ/T0069地球物理勘查圖圖式圖例及色標(biāo)DZ/T0280—2015可控源音頻大地電磁法技術(shù)半航空瞬變電磁法semi-airbornetransientelectromagneticmet利用接地長(zhǎng)導(dǎo)線源或大回線源向地下發(fā)射一次脈沖電磁場(chǎng)，采用飛行平臺(tái)掛載接收線圈在空中采集地下介質(zhì)引起的二次感應(yīng)電磁場(chǎng)，從而探測(cè)地收發(fā)距transmitter-receiver——探測(cè)目標(biāo)體有一定的規(guī)模，且目標(biāo)體與圍巖間有可分辨的電性差異；——測(cè)區(qū)內(nèi)無(wú)強(qiáng)烈的電磁干擾；——測(cè)區(qū)內(nèi)地形地貌具備布設(shè)發(fā)射源的條件。5工作流程無(wú)人機(jī)半航空瞬變電磁探測(cè)包括7個(gè)階段，其中技術(shù)設(shè)計(jì)階段細(xì)分為5個(gè)步驟，野外數(shù)據(jù)采集階段細(xì)分為2個(gè)步驟，數(shù)據(jù)預(yù)處理階段細(xì)分為4個(gè)步驟，數(shù)據(jù)處理與資料解釋細(xì)分為2個(gè)步驟，工作流程圖如圖1所示。1.3發(fā)射端設(shè)計(jì)(見6.5)1.4接收端設(shè)計(jì)(見6.6)3.1噪聲調(diào)查(見8.1)5.3姿態(tài)矯正(見10.4)6.1數(shù)據(jù)處理(見11.1)6.2資料解釋(見11.2)圖1無(wú)人機(jī)半航空瞬變電磁探測(cè)工作流程圖36技術(shù)設(shè)計(jì)6.1資料收集編寫設(shè)計(jì)前，收集的資料至少包括：——測(cè)區(qū)的氣象、居民點(diǎn)、交通條件等；——測(cè)區(qū)的地形、地貌、水系、土壤、植被等；——測(cè)區(qū)及鄰區(qū)已有的地質(zhì)礦產(chǎn)、地球物理、地球化學(xué)及巖(礦)石電性資料等。6.2踏勘測(cè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)踏勘主要內(nèi)容包括：——發(fā)射端、無(wú)人機(jī)起降點(diǎn)選址；——測(cè)區(qū)地形、地質(zhì)、水系分布等信息，通視和交通運(yùn)輸?shù)裙ぷ鳁l件；——人類活動(dòng)干擾因素的種類、噪聲強(qiáng)度及分布等情況；——核實(shí)測(cè)區(qū)無(wú)人機(jī)作業(yè)及保障條件等。6.3方法試驗(yàn)存在下列等情況，宜進(jìn)行方法試驗(yàn)：——探測(cè)目標(biāo)體電性特征不明確，未開展過(guò)電法類工作的；——探測(cè)目標(biāo)體與圍巖之間的電性差異較小，或探測(cè)目標(biāo)體的規(guī)模相對(duì)較小或埋深較深，不能確定是否可以探測(cè)到目標(biāo)異常響應(yīng)的；——測(cè)區(qū)內(nèi)存在電磁干擾且對(duì)探測(cè)結(jié)果有較大影響的；——若地形條件復(fù)雜，無(wú)法滿足附錄A的布設(shè)條件的。6.4技術(shù)參數(shù)6.4.1收發(fā)距確定按照附錄A的原則確定收發(fā)距。若地形條件復(fù)雜，無(wú)法滿足附錄A的布設(shè)條件，宜根據(jù)實(shí)際地形和探測(cè)區(qū)域位置布設(shè)發(fā)射源。6.4.2測(cè)區(qū)范圍確定無(wú)人機(jī)半航空瞬變電磁探測(cè)的測(cè)區(qū)范圍確定宜遵循以下原則：——根據(jù)地質(zhì)任務(wù)及工作量，結(jié)合地形地貌、通視情況及適飛區(qū)域等綜合確定；——測(cè)區(qū)范圍略大于地質(zhì)任務(wù)所要求的范圍；——在其他物化探成果基礎(chǔ)上布置更大比例尺工作時(shí)，利用已知資料確定測(cè)區(qū)范圍。6.4.3比例尺選擇6.4.3.1按具體測(cè)量任務(wù)要求、探測(cè)對(duì)象大小等因素、綜合分析探測(cè)的預(yù)期效果后確定比例尺。6.4.3.2按照任務(wù)要求、測(cè)量比例尺參考表1綜合確定測(cè)線間距。6.4.3.3對(duì)有特殊要求的半航空瞬變電磁探測(cè)工作，宜綜合考慮地形地貌、地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等，以突出探測(cè)效果，確定合適的比例尺。46.5.2.1發(fā)射電極距一般取1km～3km。在探測(cè)較深地質(zhì)目標(biāo)體時(shí)，宜增大發(fā)射電極距。6.5.3.3發(fā)射源布設(shè)完畢后，檢查供電6.6.1.5測(cè)線宜設(shè)置為直線，一般垂直地質(zhì)走向，測(cè)區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造走向與山系走向一致時(shí)，測(cè)線方向6.6.1.6分區(qū)測(cè)量時(shí)，宜與相鄰測(cè)區(qū)重復(fù)1條～2條測(cè)線；相鄰測(cè)區(qū)的搭接長(zhǎng)度宜保持測(cè)線長(zhǎng)度5%~6.6.2.1按照控制線走向垂直于測(cè)線方向的原則布置控6.6.2.2控制線宜均勻分布在觀測(cè)區(qū)域內(nèi)，飛行高度宜與測(cè)線飛行高度相同，每條測(cè)線宜有兩條控制56.6.2.3按照工作任務(wù)要求確定控制線的間距，控制線兩端宜6.6.2.4當(dāng)測(cè)區(qū)布置兩組正交測(cè)線，且正交測(cè)線滿足控制線無(wú)人機(jī)懸掛的傳感器高度不超過(guò)測(cè)區(qū)內(nèi)最高障礙物80m。飛行速度不宜大于15m/s。按照地形平坦、地勢(shì)較高、交通便利、距離測(cè)線6.6.6.2.2導(dǎo)航精度以每條測(cè)線實(shí)際飛行的航跡與預(yù)定測(cè)線位置的偏離距離（即偏航距）來(lái)衡量。不按照任務(wù)要求編寫設(shè)計(jì)書，設(shè)計(jì)書編寫內(nèi)容與格7.1.2只準(zhǔn)許安排專人管理與維護(hù)儀7.2.1每次開工前，只準(zhǔn)許自檢、檢測(cè)、標(biāo)定合格的儀器用67.2.2每次開工前，只準(zhǔn)許檢查合格的儀器輔助設(shè)備用于野外探測(cè)。7.2.3同一測(cè)區(qū)如使用2臺(tái)及以上儀器進(jìn)行探測(cè)時(shí)，按照DZ/T0280—2015中6.2的規(guī)定進(jìn)行一致性檢查，只準(zhǔn)許相對(duì)誤差不大于±5%的一致性檢查結(jié)果判定為合格。7.2.4每日按照DZ/T0280—2015中附錄G對(duì)儀器和導(dǎo)線進(jìn)行漏電檢查。7.2.5儀器設(shè)備發(fā)生故障，只準(zhǔn)許檢修合格后使用，檢修只準(zhǔn)許由熟悉儀器性能、原理、掌握檢修技能的人員負(fù)責(zé)。7.2.6定期通電檢查儀器設(shè)備，定期維護(hù)有充電電池的儀器。8野外數(shù)據(jù)采集8.1噪聲調(diào)查在測(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)環(huán)境噪聲調(diào)查測(cè)線，評(píng)估噪聲源分布及噪聲水平。調(diào)查測(cè)線宜均勻分布于測(cè)區(qū)內(nèi)，并能代表測(cè)區(qū)內(nèi)的噪聲強(qiáng)度與特征。8.2數(shù)據(jù)采集8.2.1按照DZ/T0280—2015中7.3的規(guī)定布設(shè)發(fā)射端供電導(dǎo)線。8.2.2按照設(shè)計(jì)書中規(guī)定的測(cè)區(qū)、測(cè)線、探測(cè)任務(wù)安排依次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。8.2.3發(fā)射端工作人員開啟發(fā)射系統(tǒng)，系統(tǒng)工作正常后通知接收端工作人員，并記錄發(fā)射電壓、發(fā)射電流、發(fā)射模式、開始和結(jié)束發(fā)射的時(shí)間。8.2.4接收端工作人員只準(zhǔn)許在規(guī)定的起降點(diǎn)操作無(wú)人機(jī)和設(shè)備。8.2.5接收端工作人員按照設(shè)計(jì)書設(shè)置和檢查飛行參數(shù)，在數(shù)據(jù)采集前檢查并確保接收機(jī)及接收線圈開機(jī)且處于正常采集狀態(tài)，設(shè)置完成且檢查無(wú)誤后控制無(wú)人機(jī)起飛進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。8.2.6飛行作業(yè)中，若發(fā)現(xiàn)測(cè)線偏航距、飛行高度等不滿足設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，及時(shí)停止作業(yè)。8.2.7飛行作業(yè)過(guò)程中，每架次數(shù)據(jù)采集完成后，檢查接收線圈、接收機(jī)的儀器狀態(tài)是否正常。8.2.8野外工作過(guò)程中，如遇儀器發(fā)生故障無(wú)法排除時(shí)，立即送修，并做好記錄。8.2.9完成作業(yè)后，及時(shí)將采集的數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)，經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)丟失遺漏數(shù)據(jù)后，存盤備份，直至確認(rèn)所有數(shù)據(jù)無(wú)遺漏并備份成功后，可清除儀器內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。8.2.10數(shù)據(jù)采集時(shí)按照附錄D給出的記錄模板做好數(shù)據(jù)記錄；除按規(guī)定記錄模板中的各項(xiàng)信息外，在備注欄記錄附近可能影響探測(cè)結(jié)果的地質(zhì)現(xiàn)象、地形地貌、可能引起噪聲的干擾源等，完成GNSS軌跡評(píng)價(jià)及數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查后將GNSS及數(shù)據(jù)檢查結(jié)果填入表中。8.3野外與資料驗(yàn)收8.3.1驗(yàn)收依據(jù)項(xiàng)目任務(wù)書、設(shè)計(jì)書、設(shè)計(jì)審查意見書、設(shè)計(jì)批復(fù)意見、設(shè)計(jì)調(diào)整及批復(fù)意見以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。8.3.2驗(yàn)收資料驗(yàn)收資料如下：——任務(wù)(委托)書或合同書、技術(shù)方案或設(shè)計(jì)書；——野外觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄；——各測(cè)線的坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)(含電子文檔);——探測(cè)成果圖件；——原始數(shù)據(jù)；7——野外工作總結(jié)，包括任務(wù)完成情況、質(zhì)量管理、探8.3.3.1項(xiàng)目承擔(dān)單位按照設(shè)計(jì)要求完成全部野外數(shù)據(jù)采集工作，并對(duì)原始資料進(jìn)行自查，確認(rèn)合格項(xiàng)目承擔(dān)單位按照驗(yàn)收意見進(jìn)行補(bǔ)充工作或整改，并重9數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)9.1.1對(duì)每條測(cè)線的數(shù)據(jù)完整性進(jìn)行評(píng)價(jià)，測(cè)線的缺測(cè)部分低于該測(cè)線長(zhǎng)度的5判定測(cè)線數(shù)據(jù)完9.1.2對(duì)每條測(cè)線的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)性評(píng)價(jià)，剔除姿態(tài)突變的數(shù)據(jù)點(diǎn)，剔除測(cè)點(diǎn)數(shù)低于該測(cè)線測(cè)點(diǎn)9.1.3只準(zhǔn)許將同時(shí)滿足數(shù)據(jù)完整性與姿態(tài)數(shù)據(jù)連續(xù)性的9.2.1對(duì)采集到的測(cè)線數(shù)據(jù)進(jìn)行GNSS軌跡評(píng)中的規(guī)定評(píng)估測(cè)線偏航距，若不滿足允許的偏航距要求，重新采9.3.1重復(fù)性檢查以測(cè)線為基準(zhǔn)，檢查測(cè)線均勻分布于測(cè)區(qū)內(nèi)。對(duì)于同一發(fā)射源對(duì)應(yīng)的測(cè)區(qū)，檢查測(cè)9.3.3按照原測(cè)線視電阻率對(duì)檢查測(cè)線視電阻率進(jìn)行歸一化處理，以排除接地電阻變化與發(fā)射電流變9.3.4檢查測(cè)線采集數(shù)據(jù)與原始采集的測(cè)線數(shù)據(jù)均作為原始數(shù)據(jù)建立檔案提交。9.3.5檢查測(cè)線視電阻率剖面與測(cè)線若有兩條及以上檢查測(cè)線視電阻率剖面出現(xiàn)較大差異，重新采集該測(cè)810.1一般要求數(shù)據(jù)預(yù)處理內(nèi)容主要包括天電噪聲去除、運(yùn)動(dòng)噪聲去除、姿態(tài)校正、數(shù)據(jù)疊加及時(shí)窗積分。當(dāng)測(cè)區(qū)地形起伏較大時(shí)，宜進(jìn)行地形校正。10.2天電噪聲去除宜選用α-trimmed均值濾波器方法去除，α-trimmed均值濾波器公式見公式(1)。式中：Xa——α-trimmed均值濾波后數(shù)據(jù)值，單位為伏特每平方米(V/m2);[]——取整函數(shù)；Xi——排序后數(shù)據(jù)中的第i個(gè)數(shù)據(jù)值，單位為伏特每平方米(V/m2)。10.3運(yùn)動(dòng)噪聲去除宜選用小波分解、多項(xiàng)式擬合等方法去除。10.4姿態(tài)校正10.4.1接收線圈采集過(guò)程中姿態(tài)示意圖見圖2。xx圖2接收線圈姿態(tài)示意圖(線圈運(yùn)動(dòng)方向沿X軸)10.4.2通過(guò)姿態(tài)數(shù)據(jù)計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣R,利用公式(2)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正。旋轉(zhuǎn)矩陣計(jì)算見公式式中：B——實(shí)際采集數(shù)據(jù)；R——旋轉(zhuǎn)矩陣；B’——姿態(tài)校正后數(shù)據(jù)。910.5數(shù)據(jù)疊加10.7地形校正11.1.1在數(shù)據(jù)預(yù)處理后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，得到測(cè)區(qū)電阻率空間分布特征，為資料解釋提供依據(jù)。11.1.2結(jié)合測(cè)區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行反演，通過(guò)反復(fù)修正反演模型及參數(shù)使反演成果符合地質(zhì)規(guī)律和已有11.1.3根據(jù)反演結(jié)果進(jìn)行測(cè)區(qū)的電阻率成像，初步11.1.4根據(jù)地質(zhì)任務(wù)提取不同高程的電阻率水平11.1.5根據(jù)地質(zhì)任務(wù)提取不同位置的電阻率縱11.2.3結(jié)合測(cè)線的多測(cè)道圖、衰減曲線11.2.5解釋的主要內(nèi)容包括：目標(biāo)地質(zhì)體的空間位置、埋藏深度、產(chǎn)狀、規(guī)模11.2.6根據(jù)異常體的分布特點(diǎn)，推斷解釋斷裂構(gòu)造或局部構(gòu)造，為綜合研究提供依據(jù)。12.1綠色勘查綠色勘查宜參照DZ/T0374和DB37/T4307中的有關(guān)規(guī)定。12.2.1嚴(yán)格按照操作技術(shù)規(guī)程使用儀器設(shè)備。12.2.3按照CH/Z3001—2010的有關(guān)規(guī)定開展野外數(shù)據(jù)采集過(guò)程中無(wú)人機(jī)飛行作業(yè)。12.2.4按照DZ/T0280—2015中7.5的規(guī)定安全使用發(fā)射裝置和接收裝置。——無(wú)人機(jī)起飛和降落時(shí)，工作人員與無(wú)人機(jī)保持5m以上的安全距離。無(wú)人機(jī)半航空瞬變電磁野外采集作業(yè)前，按照CH/Z3001—2010中9.5的規(guī)定制定應(yīng)急預(yù)13.2.1報(bào)告提交的主要圖件見F.7。13.2.2實(shí)際材料圖，按照DZ/T0280—2015中9.3的有關(guān)規(guī)定繪制。13.2.3電阻率一深度斷面圖、電阻率平面圖，按照DZ/T0069的有關(guān)規(guī)定繪制。13.2.4推斷地質(zhì)斷面圖、推斷地質(zhì)(資料性)最優(yōu)探測(cè)區(qū)域設(shè)計(jì)方法最優(yōu)探測(cè)區(qū)域按公式(A.1)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中(x,y)點(diǎn)為有效探測(cè)區(qū)域內(nèi)點(diǎn)的坐標(biāo)。最優(yōu)探測(cè)區(qū)域位置見圖A.1。公式(A.1)確定了一個(gè)橢圓方程，用于確定最優(yōu)探測(cè)區(qū)域位置，即無(wú)人機(jī)搭載接收線圈飛行的區(qū)域。與發(fā)射源距離最近的測(cè)線宜位于橢圓邊界處，最優(yōu)探測(cè)區(qū)域與發(fā)射源之間的距離r為點(diǎn)0與點(diǎn)P間的直線距離。式中：x——接收點(diǎn)的橫坐標(biāo)，單位為米(m);y——接收點(diǎn)的縱坐標(biāo)，單位為米(m);H——目標(biāo)體埋