城市地下管線探測與管理技術的發展及應用

李學軍,洪立波

(1.中國地質大學(北京)地球物理與信息技術學院,北京 100083; 2.山東正元地理信息工程有限責任公司,山東濟南 250101; 3.中國城市規劃協會地下管線專業委員會,北京 100038)

城市地下管線信息是城市空間基礎地理信息的重要組成部分。面對城市建設的飛速發展,地下管線保障城市經濟發展和整體運行、維系城市地上地下空間有效利用的重要性日益凸顯,規劃、建設和管理好地下管線是未來充分利用地下空間的重要的基礎工作,是維系社會經濟和現代化城市健康、協調和可持續發展,有效應對突發災害的保障。隨著對地下管線重要作用與地位認識的不斷提高,全國各地紛紛組織開展城市地下管線普查,積極推進城市地下管線信息化建設。地下管線的傳統管理模式開始改變,地下管線信息獲取方式不斷完善,探測與管理技術得到較快發展。但是,健全完善相關法規標準和管理機制,保證地下管線信息數據質量,加強地下管線信息動態更新,推進地下管線信息利用和資源共享,是仍然面臨的突出問題。我國城市地下管線管理滯后于城市建設的發展和國際同行業水平,地下管線被動管理局面尚未得到根本改變,實現城市地下管線科學化管理的任務依然艱巨。

1 地下管線探測技術的發展與應用

地下管線探測是地下管線信息獲取的重要基礎工作。到目前,隨著我國城市地下管線管理事業的不斷發展,地下管線探測技術已由早期的開井調查發展到以物探技術為基礎的“內外業一體化”探測技術,并且地下管線檢測技術已開始推廣,為地下管線管理與運行維護提供了豐富的信息依據,取得了良好的經濟和社會效益。

1.1 早期的開井調查方式應用

上世紀 90年代以前,由于行業管理手段落后,需求不強,專業探測隊伍關注不多,工程物探仍處起步階段,針對性技術研究與應用基本沒有,加上探測儀器發展水平的限制,為了獲取地下管線資料,掌握地下管線現狀,一般采用對已有管線的整測和新建管線的竣工測量等手段。已有地下管線整測時先向地下管線權屬單位收集整理已有管線資料,而后采用開井或開挖少量樣洞的方法,到實地對照核實調查,采用傳統測繪方法測定管線點三維坐標,室內人工編制管線圖。對于新建地下管線,實際采用竣工測量的較少,主要以設計資料為主反映地下管線。

開井調查階段的地下管線整測主要由城市勘測單位實施。北京、上海、天津、濟南、沈陽、南京等城市曾通過整測的方式進行過城市地下管線普查,其中北京市在市政府領導下,由北京市測繪設計研究院牽頭,在各權屬單位共同配合下,分別于 1964年、1976年和1986年進行過 3次集中性普查會戰,完成了不同階段的地下管線整測工作。但是由于地下管線具有隱蔽性和敷設條件復雜等特點,這時期獲取的地下管線資料準確性較差,城建檔案管理部門掌握的資料也不全。

1.2 物探技術的發展與應用

上世紀 80年代末,隨著我國工程物探的發展和城市地下管線管理需求的提高,物探技術逐漸引入到地下管線探測中,成為已有地下管線資料獲取的重要技術手段之一。之后電磁感應法、探地雷達法、淺層地震法、高密度電阻率法、高精度磁法、地面測溫法相繼取得地下管線探測應用成果。由于我國幅員遼闊,地質條件復雜且差異較大,以及地下管線敷設方式不同、埋深不一、材質種類多樣,廣大探測技術人員進行了大量試驗研究,提出了各種針對性探測解決方案。隨著探測技術的不斷完善和儀器設備水平的提高,以利用地下管線定位儀為代表的電磁感應法成為地下金屬管線探測最經濟、最簡便而且探測精度較高的物探方法。實現了從應用初期的只定位到既定位又測深的突破。地下管線定位儀也由初期的單水平線圈結果,經過雙水平線圈結構已發展成差動水平線圈、多水平線圈結構。發射功率實現了可調,智能化程度、抗干擾能力和探測精度顯著改善。探地雷達法因作業施工簡便、探測精度較高,不僅成為地下金屬管線探測的輔助手段,而且在解決地下非金屬管線探測中具有顯著優勢,并取得較好應用效果。物探技術的應用,對于提高地下管線資料獲取速度和精度發揮了重要作用,特別是對于復雜條件下的地下管線探測,物探技術彌補了僅靠開井調查而導致資料不準的不足。在此期間,隨著儀器技術水平的不斷提高,為多種物探方法用于不同條件下的地下管線探測提供了選擇空間,在實際工作中,利用高精度磁梯度法、紅外測溫法、高密度電阻率法以及面波法在一定條件下取得了大量地下管線探測的成功案例,為利用綜合物探方法探測地下管線積累了豐富的技術經驗。這時,以國家冶金系統的探測隊伍為主成為推廣應用物探技術方法應用的主要力量。經過實際應用,探查地下管線的物探方法可按表1選擇。

利用物探技術探測地下管線,在獲取已有地下管線相對位置和埋藏深度后,配合以實地調查獲取地下管線的相關屬性信息,同時采用解析法測繪地下管線點的空間位置,獲得完整的地下管線信息資料,室內采用機助制圖方式編繪地下管線圖,編制地下管線成果表,為城市地下管線管理提供翔實的現狀資料。1994年原冶金部組織制訂的《地下管線電磁法探測規程》YB/T9027-94和1995年頒布實施的行業標準《城市地下管線探測技術規程》CJJ61-94,推動了城市地下管線探測技術開始走向規范化,標志著以物探技術為基礎的城市地下管線探測技術開始走向標準化和應用推廣階段。1996年成立的原建設部科技委地下管線管理技術專業委員會,為地下管線探測技術的發展與應用做了大量工作。廈門、溫州、無錫、克拉瑪依、福州、廣州、萊蕪、南京、蕪湖、滁州、威海、中山、湛江等,成為推廣應用物探技術進行城市地下管線普查應用的代表城市。

探查地下管線的物探方法 表 1

圍繞降低城市供水漏損和城市地下管線運行維護工作的需要,物探技術在地下管線檢測評估方面發揮了積極作用。以聲波特性為探測基礎的聽音法、相關法成為各地水司在地下供水管道漏水檢測中應用最多、最普遍的方法,并且可以在已有管道資料的前提下,較為準確地確定地下供水管道泄漏點的位置,探地雷達法也有探測地下供水管道漏水點的成功案例,為有效減少漏損提供了大量依據資料。利用管道閉路電視(CCTV)內窺法和聲吶法,已在上海、廣州、濟南以及西安等地進行地下排水管道健康狀況評估,使得管道維護有的放矢,為保護城市環境和減少因地下排水管道泄露導致的地面塌陷事故提供有益資料。此外,多頻管中電流法(PCM)、C掃描法(C-Scan)以及瞬變電磁法在檢測地下鋼質金屬管道腐蝕狀況方面效果較為明顯,已先后在各地的燃氣行業應用推廣,如天津燃氣、重慶燃氣、太原燃氣、西安燃氣、大連燃氣等。目前,行業技術標準《城鎮供水管道漏水探測技術規程》正在制定中。

1.3 “內外業一體化”探測技術的發展與應用

上世紀 90年代后期,隨著城市信息化建設要求的提出和城市地下管線管理的發展,特別是“數字地球”概念提出以后,數字城市建設加快,城市規劃提出建立信息系統實現地下管線信息化管理的需求。1996年開始的廣州市地下管線普查,率先提出了提高作業效率和地下管線探測、數據處理和建庫、地下管線自動成圖一體化的工作思路和要求,并在該工程中首先推行采用“內外業一體化”作業模式和探測技術。“內外業一體化”中,物探技術是地下管線探測的基礎手段,數字測繪技術是地下管線空間信息獲取的重要方法,核心是借助“地下管線數據處理系統”,實現外業探測數據進入該系統實現編輯、處理與建庫,之后根據需要可以靈活實現地下管線圖編繪自動化和成果表輸出。進入 21世紀以來,隨著探查技術、數字化測繪技術以及3S技術的發展與應用,“內外業一體化”探測技術得到了較快發展和應用推廣。一是地下管線探查的物探方法和儀器日臻完善,技術水平也不斷提高。二是數字化測繪程度越來越高,作業效率以及自動化和智能化水平明顯提高。三是GPS(RTK)、GIS應用越來越普遍,地理空間信息獲取速度和表現能力越來越強。四是修訂的行業標準《城市地下管線探測技術規程》CJJ61-2003,系統總結了“內外業一體化”技術經驗和成果,為規范和統一技術的應用推廣起到重要作用。全國各地針對本地實際制定地方標準,使“內外業一體化”探測技術得以扎實推廣。地下管線數據處理系統在原有基礎上不斷擴充功能,不僅推進實現了數據處理、建庫與智能成圖一體化,而且在實現數據采集與傳輸方面取得了較好的應用成效。這期間,國家的地質、測繪等行業的探測單位已開始加入到地下管線探測隊伍中。

圖1 內外一體化地下管線數據處理工作流程

隨著“內外業一體化”探測技術的發展,地下管線探測已由原來的內外業分離脫節、人工操作繁多、基本過渡到實現了數據采集、處理的數字化和自動化,獲取的管線數據日趨標準化和規范化,實現了數據管理的信息化和可視化,初步形成了地下管線數據采集、處理與數據建庫到建立信息系統的“一條龍”作業流程,成為地下管線信息化建設的主要技術手段和工作模式,也為后期信息系統運行中的信息更新提供了有力技術支撐。為保證地下管線數據成果質量,從廣州市地下管線普查開始,探索在地下管線普查中引入并實行監理制取得較好效果,廣大地下管線探測、檔案管理科技人員,結合工程實踐不斷總結經驗和成果,在中國城市規劃協會地下管線專業委員會的組織下,起草提出《城市地下管線普查工程監理導則》并在實際中試用,為規范地下管線普查監理工作,保證普查成果質量起到積極作用并取得普遍認可。廣州、深圳、武漢、烏魯木齊、沈陽、石家莊、杭州、萊蕪、威海、菏澤、成都、寧波、廈門、臨汾、蘇州、泉州、常州、齊齊哈爾、昆明、鄂爾多斯、松原、日照、周口、蕪湖等城市均采用“內外業一體化”探測技術組織進行了地下管線普查。據不完全統計,2000年 ～2008年間,我國采用“內外業一體化”探測技術開展地下管線普查的城市190多個,占已開展普查城市總數量的 85%以上。到目前,采用“內外業一體化”探測技術完成普查和正在普查的城市約占城市總數量的近 30%,采用“內外業一體化”探測技術完成地下管線普查的直轄市和省會城市已接近 2/3,并且采用該技術的城市數量呈逐年遞增態勢。實踐證明,“內外業一體化”探測技術已成為城市地下管線普查探測的有效解決方案,并成為地下管線數據動態更新的主要技術手段。“內外業一體化”探測技術的作業技術流程可用圖 1表示,可以看出其中原始記錄、探(測)草圖以及屬性錄入等工作需要大量的人工干預,不僅勞動強度大,由此還增加了過程數據出錯的幾率。目前,“基于PDA的地下管線采集處理與更新系統”已開始投入應用,主要實現地下管線屬性信息現場記錄、草圖繪制的自動化,然后通過通訊軟件導入“地下管線數據處理與智能成圖系統”完成數據處理、編輯、建庫和成果圖編繪。應用PDA后的“內外業一體化”探測技術的作業技術流程可用圖 2表示,它不僅因為改變原有的地下管線探測作業模式,進一步促進了前端數據采集的自動化,使得“內外業一體化”水平進一步提高,而且由于減少人工干預可大大提高地下管線普查探測作業效率、降低勞動強度,對保證探測成果質量具有重要現實意義,并且還將為有效推進地下管線信息動態更新產生重要的積極影響。

圖2 基于PDA的地下管線數據處理工作流程示意圖

2 地下管線管理技術發展與應用

改革開放以來,隨著城市建設的快速發展,和對地下管線重要地位和作用認識程度日益提高,各地紛紛組織開展城市地下管線普查,推進地下管線信息化建設,在較長時期的原始階段后,經歷了上世紀 90年代的起步階段,現已進入良性發展的快車道,地下管線信息化建設取得積極進展。地下管線信息化建設的推進,為改變地下管線的傳統管理方式發揮了重要作用,我國地下管線管理已由最初的編繪綜合地下管線圖,逐步過渡到建立城市綜合地下管線數據庫和信息管理系統。2005年原建設部科技委地下管線管理技術專業委員會轉為中國城市規劃協會地下管線專業委員會,發揮職能和橋梁紐帶作用,促進行業信息溝通和技術交流,積極推進地下管線管理技術進步取得顯著效果。目前,我國城市地下管線管理已開始步入數字化、信息化時代。

2.1 原始階段的地下管線管理

上世紀 90年代以前,我國城市地下管線類別相對較少,主要由給水、排水、電力、通訊等幾種,規模也不大。地下管線資料主要包括管線設計資料、竣工資料和開井調查、整測資料,全國各地基本是以紙質的圖、表和卡片的形式保存,采用人工方式管理地下管線檔案資料,其中相當一部分資料仍然保留在各權屬單位,不能集中保存。這種傳統管理方式的特點是:資料不全、不準、分散,也不完整,而且隨著時間推移極易造成丟缺。到 1990年代初,部分城市開始嘗試采用計算機機助成圖方法編繪地下管線圖,被動地利用計算機管理已有地下管線資料,但是仍未擺脫傳統檔案資料的被動管理模式,行業內稱之為的地下管線信息化建設的“原始階段”。

2.2 地下管線自動化管理的起步

到上世紀 90年代中期,我國城市建設和社會發展迅速,城市地下管線種類快速增加,規模擴大較快,地下管線承擔的功能也越來越大,地下管線在城市規劃、城市建設和城市管理中的重要地位和作用日益明顯,傳統的地下管線檔案資料管理方法已經不能適應當時城市發展的需要。隨著科學技術的發展,許多城市的規劃、測繪、城建檔案以及管線權屬單位開始嘗試運用數字測繪技術、計算機機助制圖技術、數據庫技術和GIS技術,實現地下管線資料的計算機管理,改變傳統的管理模式,即將已有地下管線圖、表、文字及相關資料進行數字化,并建立地下管線數據庫系統,地下管線管理的自動化程度有所提高。北京、上海、天津、濟南、南京等城市都曾采用這種方式管理城市地下管線資料,對當時的城市建設與發展起到了一定的指導作用。但是,這些數字化成果和數據庫系統基本是單機獨立操作,作用也僅僅局限于地下管線檔案資料的管理,資料的自動分析等功能基本屬于空白,共享與更新還基本未提到議事日程。限于技術發展水平和對地下管線重要地位作用的認識程度,這一階段的地下管線信息化建設水平和自動化程度相對較低,行業內稱之為地下管線信息化建設的“起步階段”。

2.3 地下管線管理進入數字化和信息化時代

原建設部于 1998年發布“關于加強城市的下管線規劃管理的通知”(建規[1998]69號文),要求“未開展城市地下管線普查的城市應盡快對城市地下管線進行一次全面普查,弄清地下管線現狀。有條件的城市應采用地理信息系統技術建立城市地下管線數據庫,以便更好地對地下管線實現動態管理。”對推動我國地下管線信息化建設起到了政策引導和支持保障作用,同時 GIS技術日臻完善,一些探測單位和軟件企業以流行的MapInfo、ArcGIS、MapGIS等為平臺,使用C++、VB、VC和.NET等開發工具,采用面向對象技術構建數據庫,開發出了功能實用、操作簡便的多種地下管線信息管理系統,并在實際中應用推廣。不僅為改變傳統管理方式提供了先進、有力工具,而且促進了地下管線信息化建設的快速發展,并可將管線管理的職能與OA、MIS有效融合,已成為多個城市的規劃、建設與管理的有力工具。為實現管線信息的規范化、科學化管理和資源共享奠定了基礎。之后又在信息資源共享交換功能上取得了突破,利用網絡技術建立一個能夠支持分布式地下管線信息集成應用和共享的框架。不僅可以使得處于異構環境、分布存放的各種專業地下管線數據庫協同工作,滿足及時了解地下管線信息不斷增加信息的需求;而且因信息共享可以減少不同部門對同一種目標管線重復進行數據采集、處理和建庫,可以大大降低數據更新成本。部分城市已經利用基于Web Service技術的數據服務與互操作,較好地解決了地下管線信息共享的平臺搭建問題。繼上世紀 90年代末廣州市通過地下管線普查,同時開發建立地下管線信息系統獲得成功之后,國內先后有北京、上海、萊蕪、威海、廈門、沈陽、寧波、齊齊哈爾、蘇州、常州、成都、昆明、太原、淄博等城市相繼開發建立地下管線信息管理系統。修訂的行業標準《城市地下管線探測技術規程》CJJ61-2003,總結了地下管線數據庫建立、信息系統開發經驗成果,明確了相關技術標準,為實施地下管線信息系統建設提供了技術依據。2005年 5月 1日原建設部第 136號令發布實施的《城市地下管線工程檔案管理辦法》和 2007年 3月 8日原建設部發布的“關于加強中小城市城鄉建設檔案工作的意見”(建辦[2007]68號),以及一些地方法相關法規政策的先后出臺,對加速城市地下管線信息化進程起到促進作用。到目前,全國大約有近 1/3的城市建立了地下管線信息管理系統,其中多數城市逐步建立完善地下管線檔案信息的動態更新機制,探索信息資源共享,發揮地下管線信息的社會效益。其他城市正在積極組織和準備開展地下管線普查,建立地下管線信息管理系統。城市地下管線由最初的圖、表、卡片管理方式,經過計算機輔助編繪地下管線圖、初步實現微機化管理,逐步過渡到建立城市綜合地下管線數據庫和信息管理系統,實現信息資源共享初見成效,已開始進入數字化、信息化的穩步快速發展階段。

目前,一些城市所開發的基于GIS的管線信息系統實現了各種管線信息數據和地形信息的綜合管理,同時兼顧不同用戶開發相應的管理功能并實現網絡化,充分發揮現實管線數據信息資源的效益,實現城市地下管線的數據處理、信息檢索、查詢統計、空間分析與輔助設計、信息輸出等綜合應用,達到規范化、科學化管理的目的;同時奠定了地下管線信息資源共享的基礎,也可為城市規劃、建設、管理和實施突發事故的應急反應和救援預案提供可靠的決策依據。利用現代網絡技術,建立一個能夠支持分布式地下管線集成應用和共享的框架,不僅可以使得處于異構環境、分布存放的各種專業地下管線數據庫協同工作,滿足及時了解地下管線信息不斷增加信息的需求;而且因信息共享減少不同部門對同一目標重復進行數據采集、處理和建庫,可以大大降低數據更新成本。利用基于 Web Service技術的數據服務與互操作,較好地解決了地下管線信息共享的平臺搭建問題,并在廣州、廈門、寧波等一些城市取得較好應用效果。

3 實踐中的若干問題

面對城市建設的飛速發展,地下管線的重要性日益呈現,地下管線是城市經濟發展的保障;是維系城市地上地下空間、保證城市整體運行的基礎設施。因此,規劃、建設和管理好地下管線是未來充分利用地下空間的重要的基礎工作,是現代化城市可持續發展和有效應對突發災害的保證。掌握和摸清城市地下管線的現狀,科學地管好地下管線各種信息資料,不僅是城市自身經濟社會發展的需要,同時也是城市規劃建設的需要,而且是實現城市可持續發展的基礎保障。經過近 30年的實踐,我國城市地下管線探測與管理技術取得快速發展,在推進城市地下管線信息化建設中發揮了顯著作用。但是,由于我國幅員遼闊,各地基礎條件不一致,經濟發展水平不平衡,地下管線信息化建設仍任重道遠,暴露和存在的一些突出問題應加快研究解決。

(1)地下管線信息成果質量監控機制需要進一步健全

由于地下管線檔案資料不準、不全、不完整,離散、格式多樣,數據標準不統一,導致信息利用困難、共享程度低,甚至導致工程事故現象時有發生,如何完善地下管線信息成果質量監控保障機制是需要盡快加以解決的突出問題之一。新建地下管線的竣工測量機制尚不完善;已有地下管線普查探測中,由于地質條件復雜、環境差異較大、非金屬管材的大量使用和非開挖大埋深管線逐漸增多等因素,對現有探測技術提出更高要求。多年來,廣大城市地下管線應用與服務單位,積極探索和實踐,總結了城市地下管線信息質量保證的經驗,不斷健全質量保證體系。但是受技術裝備和人員技術水平以及企業管理能力等影響,地下管線信息成果質量差異較大。由于管線探測工程的特殊性,目前尚未建立相應的監理技術標準和資質認定制度,缺少統一的技術標準,監理機構還不完善,監理隊伍素質參差不齊,加上監理資格管理機制尚未健全,導致即便實施監理有時也難以起到應有的作用。

(2)地下管線需要科學規劃和加強有效監管

在我國城市建設中,長期以來的“重地上、輕地下、重審批、輕監管、重建設、輕養護”傾向一直未得到徹底扭轉,對于隱蔽工程的地下管線更加突出,地下管線規劃、建設、管理的相關法規欠缺。第一,科學規劃意識淡薄。在地下管線規劃建設實施過程中,仍然有管線“打架”、臨時變更設計、新老管線疊加,造成諸多潛在事故隱患。第二,缺乏統一管理。管線種類繁多,產權投資分屬管理,規劃建設與資金投入不同步,各部門缺乏統一協調,造成重復開挖,“馬路拉鏈”不斷出現,影響道路使用壽命,同時嚴重影響城市交通和廣大市民的日常生活,也損害了城市形象。第三,有效監管力度不夠。地下管線施工建設不按規定進行竣工測量,或竣工測量的圖紙資料不按規定報交檔案管理部門;主管部門又缺乏有效手段要求各施工單位按規定移交相關資料,形成不了統一的城市地下管線信息的檔案。各管線專業部門為方便工作,各自建立獨立的信息系統,各系統的數據格式、數據標準、信息平臺等各行其是,信息共享困難,加上地下管線信息的動態更新程度低,缺乏長效機制保障,難以保證地下管線信息檔案的現勢性,無法通過城市綜合地下管線信息系統,為城市規劃、建設和管理提供有效的地下空間信息保障。

(3)專業地下管線信息化管理需要進一步加強

專業地下管線信息是在地下管線基礎信息的基礎上增加了針對性的內容,特別是地下管線運行狀態信息,并且專業管線管理的覆蓋范圍也比綜合管線管理大。但是,“重建設、輕養護”問題依然突出,地下管線埋設竣工后萬事大吉,長年無人過問、無人養護,導致專業地下管線因維護管理不到位而發生事故,加上專業地下管線檢測工作還沒有引起足夠的重視,技術力量相對薄弱,推進專業地下管線檢測工作任務艱巨。到目前為止地下管線運行監測與檢測信息不僅尚未納入城市地下管線信息系統,在已經建立的專業地下管線信息系統中也未正式涵蓋,難以滿足城市突發地下管線事故應急響應需要,也不利于防災減災、災害預警體系的完善。地下管線在線巡檢、定量評價在內的管線運行監管信息快速、智能化獲取技術方法研究尚屬起步階段,建立管線基本信息數據庫和管線專業信息數據庫的技術水平不高,城市地下管線“信息鏈”和管線信息技術標準體系不夠完善,使得地下管線信息難以發揮更大的效益。

(4)城市地下管線普查探測與管理技術發展仍面臨諸多制約因素

一是我國幅員遼闊,地質條件差異較大,環境條件復雜程度不一,近年來非開挖技術的采用,較大埋設深度管線增多;非金屬管線特別是小口徑非金屬管線的大量使用,等等這些都對探測技術提出了更高要求。尤其是地下管線屬隱蔽工程,并且部分管線如燃氣管線、電力管線屬高危管線,可能導致發生重大安全事故,有效的探測技術方法是保證地下管線信息數據質量的關鍵。二是由于缺少管線數據標準包括探測數據標準、元數據標準以及交換服務標準,導致數據建庫與成圖軟件缺少標準依據,而且現在不同單位又涉及多個系統,影響了數據入庫更新與信息溝通;此外,管線信息系統因數據標準不統一,對管線信息的數據交換和資源共享構成了人為障礙。三是專業地下管線運行監測與檢測信息尚未納入城市地下管線信息系統,地下管線在線巡檢、定量評價在內的管線運行監管信息快速、智能化獲取技術方法尚未達到普及應用程度,建立管線基本信息數據庫和管線專業信息數據庫的技術水平尚需進一步提高。

4 發展展望

經過近 30年的發展與應用,以“地下管線數據處理與智能成圖系統”為核心的地下管線探測“內外業一體化”技術、基于GIS的管線信息系統構建與開發技術及計算機網絡技術等,已經基本搭建起了城市地下管線信息化建設的技術體系,初步構成了城市地下管線信息化的完整解決方案。隨著城市地下管線信息化的不斷推進,地下管線探測與管理技術將會進一步完善和提高。

(1)地下管線探測技術發展展望

地下管線探測特別較為復雜條件下的地下管線探測,繼續發揮物理探測方法技術的優勢,除積極研究開發高精度、高智能和抗干擾能力強的儀器設備外,應針對城市特點和不同地質條件、不同埋設條件、不同材質進行探查方法技術研究,為克服單一物探方法的局限性和探測結果的多解性,采取綜合物探方法將是提高地下管線探測結果可靠性的必然選擇。GPS、RTK技術以及“內外一體化”作業方法將進一步提高城市地下管線測量與管線竣工測量的作業效率,監理機制的不斷完善將對保證地下管線信息成果質量發揮關鍵作用。加強管線智能檢測與定量評價技術應用研究,將進一步豐富地下管線信息,完善地下管線“信息鏈”。基于 PDA的前端采集與成圖軟件系統以及數據傳輸技術的開發使用,將會進一步提高普查探測作業自動化程度,更加便于后期的地下管線信息共享、交換與管理。

(2)地下管線信息系統建設的發展展望

城市地下管線信息是城市信息的重要組成部分,地下管線隱蔽、復雜、動態及其信息海量等特點突出。如何利用GIS技術、數據庫技術和網絡技術,有效地實現海量數據采集、處理、管理、分發和應用,并加強管線專業管線信息數據庫建設,實現與城市基礎地理空間信息的融合,促進實現地下管線的主動管理,將成為城市地下管線信息系統建設關注的核心。利用管線數據資源,開發決策模型,為城市管理者提供改善環境、應急處理、安全管理的決策支持,將成為地下管線信息系統建設的趨勢之一。此外,技術標準是城市地下管線信息化有效推進的前提,城市地下管線信息化需要構建完善的法規與標準體系,統一技術標準是城市地下管線信息化的基本條件。除健全城市地下管線管理法規和管線信息動態更新、應用服務機制外,加快制定和完善包括檢測評價、監理、質量、數據技術標準以及信息交換服務標準在內的城市地下管線信息化技術標準體系,將成為有效推進城市地下管線信息化的重要組成部分,并將對進一步推進普查探測技術的規范化、標準化起到重要作用。

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