2017年12月24日至26日，地调局实物资料中心组织人员前往河南南阳对南阳独山玉矿有限公司承担的独山玉矿系列标本采集工作进行了野外验收。验收组由地调局实物资料中心、河南第一地质勘查院和南阳独山玉矿有限公司有关人员组成。

对照标本采集工作方案，验收组检查了采集的标本数量、尺寸以及标本描述内容等，对采硐内标本采集位置结合采硐CAD图逐一进行了核对。此次独山玉系列标本采集选择出露岩性较全的巷道测制了剖面图，剖面贯穿了主要矿带，采集了正常围岩、蚀变围岩、不同品位矿石等不同类型的岩石标本共32块，大型标本2块。标本的尺寸、数量，测制的剖面以及相关资料符合设计要求，完成了设计的工作量。由于是在硐内及掌子面直接采集，标本表面新鲜，代表性强。

独山玉以其“中国四大名玉之一”的称号而闻名于世界。通过对河南南阳独山玉原生矿系统地采集岩石标本，一方面可以作为独山玉矿成因的科普实物资料，另一方面也能满足地质科学家开展独山玉矿床及物质成分、物理化学状态等特征研究的需求。此次野外验收结束后，南阳独山玉矿有限公司将采集好的标本进行包装，不日将标本连同采样登记表、标本采样位置平面图和采集报告等相关资料运抵国家实物资料库。

要给珠峰拍摄一套全景高清立体照片，一定得是一位世界级的摄影师。

图为航空测量队员从飞机上用手机拍摄的珠峰

你可能想，这位摄影师要先来到珠峰脚下，从下往上拍一组广角照片，以显山之高邈；再在攀登途中拍摄一组近景照片，横看成岭侧成峰；最后顶风冒雪冲顶成功，从上往下拍一组俯瞰照片，一览众山小。

现在，就有这么一位“摄影师”，不用爬山也可以胜任这项工作。这就是号称“中国地调空军”、隶属于自然资源部中国地质调查局的“航空地质一号”飞机，它能飞到比珠峰更高的高空，运用三组特殊的“镜头”，从空中拍摄一套单幅可达上亿像素的珠峰全景高清照片。

这就是大名鼎鼎的“航空地质一号”，擅长高山、高原区的航空物探遥感调查。如果您有航空测绘、航空摄影的需求，可联系我们！照片包您满意！

下面我们就逐一解密这位会飞的摄影师和他的独家摄影镜头。

挑战极限飞行

“航空地质一号”飞机是处于国际领先水平的专业测量平台，由地调局航遥中心完成改装设计，飞行海拔高度可达10500米。它曾在西藏羌塘高原执行过测量任务。

中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副主任孙承志介绍，此次珠峰航空高程测量，“航空地质一号”主要飞行在平流层与对流层交界处，飞行高度为9800米~10250米之间，接近“航空地质一号”的极限高度。“航空地质一号”飞行员于思明说，在高原飞行最大的难点就是突如其来的侧向风，这里山峰高耸、连绵不绝，山与山之间经常会形成风口，致使吹来的风被突然加速，“看不见的风”成为对飞行员技术的最大考验。

2020珠峰高程测量技术协调组组长、中国测绘科学研究院研究员党亚民参与起草了航空重力测量实施方案。他告诉记者，一开始询问了测绘系统经常做重力测量的飞行员，人家一听说要去这么高的地方飞，直接就拒绝了。“珠峰天气变化太剧烈，飞行还是有一定风险的。”党亚民说，随后他了解到航遥中心的“航空地质一号”飞机为了勘测地下物质，经常要贴近地面飞行，而且是飞得越低越好，对飞行技术的要求也更高。于是难题迎刃而解，“中国地调空军”挑起了空中测量珠峰高程的重担，并且在重力测量的基础上完善了航空遥感实施方案。

中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副总工程师陈斌计算了此次空中测量的“工作量”。其中，航空重力测量的面积达到了1.25万平方公里，预计将用5个架次完成测量，每个架次平均用时6小时。航空遥感摄影至少需要8个架次，特别是中午1点之后，珠峰地区天气会变得非常恶劣，很难进行摄影。所以，和地面测量人员一样，“航空地质一号”也需要抢抓时间窗口，如果天气条件允许，飞行人员每天早上5点就要在拉萨机场做好准备，随时等待起飞。从拉萨机场到珠峰测区大约需要一小时。

镜头一：寻找珠峰的“脚底板”

第一组镜头名叫机载航空重力仪，负责航空重力测量。

划重点，下图是我国自主研发的航空重力仪DGA01。

同时，机上还配备了GT-2A型航空重力仪。两台重力仪的测量数据互为备份，保证每架次测量的成功率。

什么是重力测量呢？简单说，就是测量山峰的海拔零点。就像我们量身高要从脚底量起一样，一座山峰究竟有多高，也要从它的“脚底板”量起。

那么珠峰的脚底板在哪里呢？这就要用到大地水准面的概念。大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也就是海拔高程系统的起算面。精确求出这个水准面，就相当于找到了珠峰的脚底板。

孙承志告诉记者，计算珠峰大地水准面，以前是用水准测量的方法，也就是从青岛的水准原点，应用国家一等水准测量规范，一路测到距离珠峰最近的西藏定日。从定日到珠峰大本营，因地形条件限制，观测次数、视距和时间无法满足一等水准测量规范，只能用二等水准规范进行测量。从大本营再往上，只能应用三等水准规范了，测量的精度也相应降低。

在1975年我国第一次珠峰高程测量中，一名队员在海拔7790米、距珠峰1.9公里处，因戴着手套不便操作，便毅然脱掉右手手套，冒着摄氏零下40度的严寒操作重力仪测得了重力数据，创造了世界重力测量史的奇迹，但同时也付出了4根指头因冻伤坏死的沉重代价。

精度是测绘的生命，现在，地面队员不需要再冒着冻掉手指头的风险去测量重力了。航空重力测量不受地面条件限制，可以完美解决从定日到珠峰峰顶这“最后一公里”的测量难题，把精度一致性延展到峰顶。

“水准测量是沿着一条线测过来，测的是一些点位。航空重力测量则是通过连续测线飞行，可以测出一整个面。”孙承志说，航空重力测量可将大地水准面的测量精度较以往提高近40%。

这款镜头拍出的照片是这样式的：

图为某地航空重力异常图

镜头二：亿万像素大写真

航空遥感测量分别要拍摄两组“照片”。一是利用先进的机载航空相机获得高分辨率的影像数据，二是使用先进的机载激光雷达仪获取高精度的三维地形点云数据。两数据融合形成高分辨率、高精度的三维地形数据，能够逼真、直观地反映测区的地形、地貌特征，这是名副其实的珠峰大写真！

那么，机载航空相机长啥样？

这就是目前世界上最新一代的数字航空摄影测量系统：ADS100推扫式数字航摄仪。它具有效率高、数据信息丰富、性能稳定高、集成度高等一系列优势，同时投影变形小、影像拼接量小。

孙承志介绍，飞机上专门为高空作业改装了摄影窗口，遥感设备需要光学玻璃，要在飞机上开窗，技术要求比较苛刻。相比普通的光学照相，使用这台相机拍出来的照片畸变小，并且可以测定成像位置的坐标。

那么，这样一张可以用来测绘的照片，像素能达到多少？据说单幅不少于4亿像素！拍摄出来的图像色彩均匀、定位精度高、图像分辨率高。

数字影像 数字地形

机载激光雷达仪的外观更炫酷：

这是目前行业内体积最小的大幅面激光测量系统，有最高级别的点密度和采集率，也是目前国际上广泛用于多种测量平台的激光雷达测量系统。

它拍出来的照片是这样的：

地表三维模型

机载激光雷达仪在飞机上发射激光波束，通过地面回波测定从飞机到地面的距离，得到精密的地面数字模型。孙承志说，以前都是靠立体测绘，在两个位置拍摄两张照片，用立体交会的方法绘制一个模型，再在模型上间接采点。飞机则可以用激光直接在地面采点，用来再现地面的三维地形。

党亚民告诉记者，遥感摄影测量将在自然资源监测方面发挥重要作用，留下第一手的精细资料。“很多人想用无人机完成遥感摄影，但七八级大风在珠峰是家常便饭，无人机根本不可能飞行。”党亚民说，针对珠峰一般会使用卫星遥感影像，但像“航空地质一号”这么近距离地获取精细遥感资料，所获数据将是弥足珍贵的。

自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所（以下简称“探矿工程所”）始创于1957年，从我国勘探技术“零起点”出发，艰苦奋斗，矢志国家地质勘探技术研究，1959年在北京周口店建立勘探试验站，从此开始了以地质勘探科研报国的漫漫征程。

上世纪70年代，以探矿工程所为首的一批国内大名鼎鼎的泥浆、勘探技术专家进驻西藏羊八井，提出了地热钻井与成井一整套技术与工艺措施，成功解决了一系列难题，取得十多项重大科研成果，获得原地质矿产部科技成果一等奖。

1984年与1985年交替之际，原地质矿产部决定，“周口店勘探试验站”改为独立的县团级事业单位，这标志着勘探试验站正式独立，名称改为“地质矿产部勘探试验站”。从此拉开了我国科技体制改革试点工作的序幕。

1985年10月28日，原地质矿产部正式批准将“地质矿产部勘探试验站”更名为“地质矿产部探矿工程研究所”。

1995年，探矿工程所受邀指导完成西藏羊八井钻探工程，确立了其深部高温地热钻探技术在国内的领先地位。

2000年8月25日，经中央编制办公室批准，“地质矿产部探矿工程研究所”更名为“北京探矿工程研究所”。

2002年初，探矿工程所正式划归原国土资源部管理，隶属中国地质调查局。特别是从2005年1月起，该所作为中国地质调查局的直属单位，积极主动切入地质调查主战场，地质调查支撑服务作用和技术创新能力实现了质的飞跃。

2017年5月，我国南海神狐海域天然气水合物试采实现历史性突破，自主创新完成20项关键技术和7项重大技术装备。探矿工程所作为参研单位之一，其自主创新的保压取样技术和天然气水合物保温保压取样装置位列其中，打破了国外垄断。

同年12月1日，广州海洋地质调查局专门给探矿工程所发来热情洋溢的感谢信，特别感谢其为“海马”号ROV配套研制的反循环结壳钻机，在大洋41B航次大洋富钴结壳调查中，成功打穿了3个站位的结壳矿层。这是我国深海遥控机器人首次搭载钻机作业并一举获得成功。

2018年，探矿工程所高度重视自然资源部中国地质调查局党组要求和局重大部署，牵头组织局属相关单位同国内外钻井装备设计机构、科研院所和生产制造企业开展交流合作，协同创新技术攻关，积极落实重大部署。同时，该所还与局属工程、二级项目承担单位紧密合作，高质量完成了东南沿海、雄安地热、下扬子页岩气、油气田铀矿、准噶尔、北方石炭、陕东晋西等7项预算单列钻探地质调查任务，在钻探调查中战胜了高原、戈壁等艰苦环境，克服了严寒、暴雪、台风等恶劣天气，解决了多种复杂地层钻进难题，获取高质量岩心实物资料及地质信息。

探矿工程所的发展堪称我国地勘行业的历史缩影，60多年厚重的技术积淀和人才优势，已经延伸到设备的科技创新中。

该所自主研制的3000米永磁直驱顶驱钻机成功应用于广东省惠州市惠热1井高温地热资源钻探地质调查，惠热1井目前是广东省钻孔深度最大、水温最高、自喷流量最大的地热勘探井。

新时代，探矿工程所坚决贯彻绿色勘查理念，以地质钻探及高温地热钻探钻井液固相控制技术、3500米的永磁直驱顶驱钻机系统等，积极开展地质钻探绿色环保施工，同时也吹响了雄安新区地热清洁能源调查评价的进军号角，以科技创新续写行业传奇。

地质钻探及高温地热钻探钻井液固相控制技术

针对地质钻探绿色环保施工的要求，探矿工程所成功研制TGLW系列钻井液离心机、QJQ系列泥浆清洁器、TG振动筛及多级钻井液固控循环系统，具有体积小、质量轻、模块化、易搬迁等特点，可实现钻井液不落地循环处理，有效清除有害固相。

钻井液离心机采用单电机结构模块化设计，最小分离粒度5μm，可匹配变频控制系统实现无级调速，适应不同地层特性，填补了国内小口径地质钻探用离心机空白。泥浆清洁器将水力旋流器与振动筛有机结合，可清除20μm~74μm有害固相。钻井液固控循环系统可根据不同钻探需求匹配固控设备，改变了传统钻井液自然沉降处理方法，减少了钻井液排放对环境污染，满足清洁化生产的需要，符合绿色勘查、绿色钻探的要求；循环过程中的液相回收利用，固相集中回收处理，符合国家节能减排要求，对加快实施绿色低碳和推进生态文明建设重大战略部署具有重要意义。目前，固控设备及系统已在青海、新疆、四川、甘肃、内蒙古等多个资源勘探和科学钻探工程现场取得了成功应用。

在地质钻探固控系统研究基础上，为支撑高温地热清洁能源勘探要求，形成了撬装模块化五级固控及钻井液冷却系统，处理量可达180立方米/小时，可实现高温环境下等钻井液处理及降温需要，为高温地热（干热岩）钻探提供有效技术保障。

TG型振动筛

地热钻探用五级固控系统

国家重点新产品——TGLW型离心机

QJQ型泥浆清洁器

钻井液二级固控循环系统

雄安地热

地热能是一种新的绿色清洁能源，在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下，对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐。2017年4月，国家级新区雄安新区横空出世，其目标是建成“蓝绿交织、清新明亮、水城共融、多组团集约紧凑发展的生态城市”，以地热能为主，多能互补的供暖方案率先被提出，并把“打造全球地热利用样板”作为目标之一。

据此，探矿工程所参与中国地质调查局地调项目《雄安新区地热清洁能源调查评价》，组织实施雄安新区D14地热探采井工程。为适应雄安新区对环保的要求，现场钻机动力由柴油机动力改造为变频电力驱动，采用电传电控新技术、自动送钻技术加强对施工过程的监控，提高钻进效率，减少能耗；地热井实施过程中采用绿色环保泥浆体系，采用新技术对废浆进行处理，加装泥浆处理系统，减少井场对环境的污染。雄安新区钻探施工现场做到了设备动力不冒烟，泥浆不落地，减少了排放，降低了工程对环境的污染。该井于3月16日钻进至2500米，并顺利终孔。

雄安乃至京津冀地区地热资源丰富，开发利用前景广阔。钻探地质调查是精确获取深部地层地热、地质学参数的唯一手段，也是目前地热资源开发利用的唯一途径。该项目通过整理和分析雄安新区地质和钻探资料，总结区域地热钻井关键技术难题及对策，形成区域地热钻探地质调查技术报告，可为雄安、京津冀地区乃至全国地热资源钻探地质调查提供借鉴与指导，对促进我国高温地热资源绿色调查和开发利用进展有十分重要的意义。

雄安新区地热清洁能源调查评价现场

钻井液固控循环不落地系统

永磁直驱顶驱智能化地质钻机

为推进国家深部找矿战略实施、提高智能地质装备能力建设水平，自2011年起，自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所组织专业力量对3000米以深顶驱钻机系统进行深入系统研究，创新永磁电机直驱钻机技术，掌握新一代智能化地质钻机系统核心技术。

探矿工程所于2015年研制成功世界首台3000米永磁直驱顶驱钻机系统，填补了行业空白。该钻机成功应用于浙江临安页岩气勘查LC-1井试验工程（完钻深度2328米，终孔直径150毫米），在广东惠州惠热1井地热井工程完钻深度为3009米（终孔直径150毫米）。在此基础上，2018年研制成功3500米永磁直驱顶驱钻机系统，进一步提升了自动化控制水平，通过试验孔施工试验，验证了设计思路，达到了设计要求。

其中，惠热1井是迄今为止广东省内水温最高、自喷流量最大的地热资源调查井，实现了广东乃至东南沿海地热资源勘探的重大突破。通过创新应用自主研发的永磁直驱顶驱钻机、高温井控、复合钻进、高温钻井液等装备和技术，有效破解了高温钻探技术难题，初步形成了一套高效环保的高温地热钻探调查技术新体系。

探矿工程所研制的永磁直驱顶驱钻机系统，通过变频系统进行无级调速，具备结构简单、维保方便、能耗制动、自动化程度高等特点。钻井作业过程中，具备超钻深、大负荷、长行程、高处理能力等优势。司钻作业智能化、自动化，具备自动送钻功能。可接入电网进行施工，不依赖柴油发电机组进行野外作业，发挥永磁电机高功率因素的优势，相比同规格普通电驱钻机节约电耗超过20%，具备节能减排的巨大优势。钻机的成功研制与应用为我国绿色勘查体系发展提供了大型装备支撑。

3500钻机

惠热1井现场放喷科学试验

3000钻机在惠热1井施工

3000钻机在LC-1井试验施工