數字化地下管線測量的研究

管斌

摘 要：地下管線的測量對城市建設的發展有著重要的意義，提高數字地下管線測量的精度可以避免地下管道事故的發生，進而提高管道的安全性，減少不必要的損失。簡要地概括、說明了地下管線測量工作，闡述了造成數字地下管線測量誤差的原因，提出了提高數字地下管線測量精度的方法和相關措施。

關鍵詞：數字化；地下管線；測量；精度

中圖分類號：TU990.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.085

隨著我國經濟的發展，城市化進程越來越快，城市建設發展得十分迅速，地下管線的鋪設數量持續上升。但是，由于新舊管線的布局非常復雜，如果施工方案不合理，就容易引發安全事故，所以，有效提高地下管線的測量精度是目前工作人員需要解決的主要問題。

1 地下管線測量

地下管線測量主要是測量技術人員測量地下管道的分布情況和地點。測量工作主要分成兩部分：①對地下管線的起點、終點、轉點、分支和變徑等特征點實行物理勘測，勘測、量度地下管道的特征點與地表的實際距離，即測量地下管道的掩埋深度。②勘測地下特征點的坐標和高程。由于城鎮區域內許多地表建筑存在遮掩的情況，所以，數字化地下管線的測量一般都采取GPS—RTK布設控制，而且運用全站儀、使用極坐標方法測量數字和采集管線點、相關地物點。此外，在進行相關測量時，地下管線測量人員應該全面檢查管線的種類、大小、材質和管徑等管線性質。

地下管線的勘測一般使用地下管線探測儀。為了滿足城市建設的需要，查清復雜的地下管線的情況，及時、準確地測定地下管線的位置和分布情況，我國已經生產或引進了許多不同類型的地下管線勘測儀器。生產勘測單位經過多年的經驗累積和多種勘測方法的相互配合，已經可以比較準確地勘測出地下管線的地點和埋深。本文主要探討了勘測定位后的平面坐標和高程數據采集精度，用以滿足最后提供數字圖件的要求。

在實際測量過程中，測量技術人員可以根據測區地理景觀的需要選擇不同的測量儀器。由于全站儀具有成本低、操作簡單、使用方便的優點，深受廣大生產者的喜愛，已經被廣泛使用于數字地下管線的測量中，并取得了較好的測量效果。目前，通常使用的全站儀的測角精度為5，測距精度為5 mm+5 ppm·D。

2 數字地下管線的測量誤差分析

地下管線的數字采集測量誤差主要是指測量儀器的誤差和測量觀測的誤差。下面簡要分析全站儀極坐標法管線測量的精度。

2.1 全站儀觀測中的誤差

全站儀觀測中的誤差主要包括全站儀水平角觀測中的誤差和垂直角觀測中的誤差。其中，全站儀水平角觀測中的誤差主要是由目標偏心誤差、對中誤差和照準誤差構成的；垂直角觀測中的誤差主要由照準誤差與儀器自動補償誤差構成。

全站儀觀測中的誤差m主要是由水平角觀測中的誤差m1和垂直角觀測中的誤差m2構成。全站儀的觀測誤差也包括外界環境影響引起的誤差m3、儀器自身誤差m4和儀器讀數誤差m5。儀器自身誤差主要是指垂直軸誤差。據相關部門統計，在通常情況下，m=±1.5″，外界環境的影響主要是指溫度的變化，儀器讀數的誤差大致為m±1.5″。

2.1.1 全站儀的水平角觀測誤差

因此，利用式（7）即可求出mp，即測點的平面點位中誤差相對于起算點的距離。

3 數字地下管線的測量精度分析與思考

上文分析和研究了數字地下管線的測量誤差，總結了造成地下管線數字采集測量誤差的因素。其中，測量儀器本身、外部環境和觀測位置等會對地下管道的測量工作產生很大的影響，影響測量精度。

在數字地下管線的測量過程中，測點的距離最好控制在150 m。鑒于此，對地下管線測點點位的精度提出了以下要求，將全站儀的測角精度定位為5″，測距精度為5 mm+5 ppm·D，觀測照準精度為2，對中誤差為5 mm，目標偏心誤差為20 mm。同時，在測量過程中，應嚴格標定管線測點中心的位置，確保測點平面點位的精度，具體如表1所示。

表1 點位精度一覽表

管線測點距離/m 50 100 150

點位精度/mm ±20.12 ±20.54 ±21.29

通過分析數字地下管線數字采集的測量誤差來源、大小和數字地下管線數字采集的測量精度，讓我們明確了影響地下管線探測精度的因素有很多，而且十分復雜。在使用全站儀測量地下管線時，要布設合適密度的控制點，控制測距邊長，嚴格按照測量步驟和測量要求測量，有效地將探測地下管線平面位置的誤差控制在15 cm內，探測地下管線的埋深誤差控制在10 cm范圍內，盡可能地保證測量結果的準確性。只有這樣，才能使測量精度滿足國家城市地下管線探測技術的要求，將測量誤差控制在允許的范圍內。

4 結束語

綜上所述，提高地下管線的測量準確度對我國的基礎建設和城市化發展有非常重要的意義。地下管線的測量工作有一定的難度，在實際操作過程中也會遇到不少困難，要想保證測量質量，就要選用合適的測量儀器，制訂符合測量管道實際情況的施工方案和相關措施，以提高地下管道的測量精度。

參考文獻

[1]田英，展寶文.地下管線平面位置精度分析[J].西部探礦工程，2012（01）.

〔編輯：白潔〕