地下管線探測(cè)與數(shù)據(jù)入庫(kù)

■吳利平

（北京京昌工程測(cè)繪技術(shù)有限公司北京102200）

地下管線探測(cè)與數(shù)據(jù)入庫(kù)

■吳利平

（北京京昌工程測(cè)繪技術(shù)有限公司北京102200）

城市地下管線是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、和管理的重要依據(jù)。查清地下管線埋設(shè)現(xiàn)狀并將其數(shù)據(jù)入庫(kù)進(jìn)行信息化處理，做到一圖多用，信息共享，可以為城市帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文結(jié)合北京市昌平區(qū)城市地下管線數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目,論述了地下管線探測(cè)方法、技術(shù)及數(shù)據(jù)編輯入庫(kù)等內(nèi)容。以期在類似項(xiàng)目中有些許的幫助。

管線探測(cè) 數(shù)據(jù)采集 入庫(kù)

1 概論

管線探測(cè)，主要是在非開(kāi)挖的情況下探測(cè)地下管線的走向與埋深等信息。其主要目的是為城市局部范圍建設(shè)提供設(shè)計(jì)與施工依據(jù)，而城市的發(fā)展一般都有悠久的歷史，地下管線工程因而也是一個(gè)歷年逐步建成的過(guò)程，逐年建設(shè)的積累使一般大中城市的地下管線已是密如蛛網(wǎng)，交叉縱橫。但是早年建設(shè)的地下管線一般都存在資料殘缺不全或不準(zhǔn)確等問(wèn)題，以致使后續(xù)的地下管線工程規(guī)劃建設(shè)計(jì)缺少必要和可靠的依據(jù)，甚至在施工中損壞原有管線，造成重大經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡。因此，調(diào)查清楚原有地下管線的分布情況，并將其數(shù)據(jù)資料及時(shí)導(dǎo)入管理系統(tǒng)進(jìn)行信息化處理是十分必要的。其項(xiàng)目實(shí)施的主要工藝流程如圖。

收集資料主要包括：收集整理測(cè)區(qū)地下管線現(xiàn)狀調(diào)繪圖，基本比例尺地形圖，控制點(diǎn)成果資料等。現(xiàn)場(chǎng)踏勘地下管線現(xiàn)狀調(diào)繪圖與實(shí)地是否一致，控制點(diǎn)的位置和保存情況，察看測(cè)區(qū)地物、地貌、交通情況、地球物理?xiàng)l件及各種可能的干擾因素等，并制定相應(yīng)的技術(shù)方案。下面主要對(duì)地下管線數(shù)據(jù)的獲取過(guò)程及保存方式進(jìn)行詳細(xì)的敘述。

2 地下管線數(shù)據(jù)采集

2.1 管線調(diào)查

地下管線的調(diào)查主要是針對(duì)明顯管線點(diǎn)進(jìn)行的，明顯管線點(diǎn)的各種數(shù)據(jù)均應(yīng)直接開(kāi)井量測(cè)。作業(yè)人員應(yīng)按照要求明確各類管線調(diào)查內(nèi)容，到實(shí)地調(diào)查核實(shí)，查清各類被調(diào)查管線的類型、管徑、材質(zhì)、埋深、起迄、走向以及同類管線的連接關(guān)系等。調(diào)查過(guò)程中做到：調(diào)查所用的皮尺、鋼尺或量桿等工具均應(yīng)經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢驗(yàn)，量查時(shí)應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)辨讀，避免人為粗差，確保調(diào)查成果的準(zhǔn)確性；根據(jù)具體情況采用下井或不下井調(diào)查，下井調(diào)查應(yīng)特別注意安全，防止毒氣對(duì)人身的傷害；管線調(diào)查時(shí)應(yīng)注意量取各類管線的偏距；對(duì)各類擬測(cè)管線點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行預(yù)編號(hào)并在實(shí)地繪制管線連接及走向的草圖等。

2.2 管線探測(cè)

地下管線的隱蔽點(diǎn)需采用管線探測(cè)儀進(jìn)行探查，從而確定管道在地面上的投影位置和管道埋深。鑒于此次管線探測(cè)處于昌平區(qū)城區(qū)內(nèi)，管線種類繁多，敷設(shè)密集，市內(nèi)車人流量大，環(huán)境復(fù)雜，在制定探測(cè)方案時(shí)要綜合考慮。根據(jù)實(shí)際情況選擇直接法、電磁感應(yīng)法、長(zhǎng)導(dǎo)線法、示蹤法、電磁波法、夾鉗法等。由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的差異和管線密集區(qū)互相干擾的程度不同，在進(jìn)行不同類型管線探查時(shí)所采用的方法不盡相同。此外,在探測(cè)前和探測(cè)中還應(yīng)對(duì)所使用的儀器進(jìn)行儀器一致性、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn),以確保管線探測(cè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。在本項(xiàng)目投入地下管線探測(cè)儀5臺(tái)，地下管線探測(cè)專用雷達(dá)一臺(tái)。

管線探測(cè)應(yīng)遵循以下原則：首先從已知到未知原則，不論采用何種物探方法，在正式投入使用之前，從測(cè)區(qū)內(nèi)已知地下管線敷設(shè)情況的地方進(jìn)行方法試驗(yàn)，從測(cè)評(píng)價(jià)其方法的有效性和精度，然后推廣到未知區(qū)開(kāi)展探測(cè)工作；其次從簡(jiǎn)單到復(fù)雜原則，在開(kāi)展探測(cè)工作時(shí)，應(yīng)首先選擇管線少、干擾小、條件比較簡(jiǎn)單的區(qū)域開(kāi)展工作,然后逐步推進(jìn)到條件復(fù)雜的地區(qū)；再次方法有效、快速安全，若有多種方法可以選擇來(lái)探測(cè)本地區(qū)的地下管線，則應(yīng)選擇效果好、輕便、快速安全和成本較低的方法；第四條件復(fù)雜地區(qū)先采用綜合方法，在管線分布十分復(fù)雜的地區(qū)，用單一的方法技術(shù)往往不能給管線準(zhǔn)確定位、定深,這時(shí)應(yīng)采用綜合物探方法,提高對(duì)管線的分辨率。

2.3 管線測(cè)量

地下管線測(cè)量的工作內(nèi)容包括控制測(cè)量和地下管線測(cè)量（包含已有地下管轄和管線竣工）。其中控制測(cè)量的平面部分易采用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行，在作業(yè)時(shí)做到基準(zhǔn)點(diǎn)選在觀測(cè)條件好、距離測(cè)區(qū)近的地方，點(diǎn)位應(yīng)視野開(kāi)闊，遠(yuǎn)離高大的建筑樓群、樹林和強(qiáng)電磁波發(fā)射源等干擾源。作業(yè)前應(yīng)使用高于本控制點(diǎn)等級(jí)的控制點(diǎn)進(jìn)行校核，點(diǎn)位誤差應(yīng)不大于50mm，同時(shí)每項(xiàng)工程應(yīng)不少于3個(gè)控制點(diǎn)。當(dāng)然在條件不允許的情況下也可以采用三級(jí)導(dǎo)線進(jìn)行平面控制測(cè)量。高程控制測(cè)量易布設(shè)附和水準(zhǔn)測(cè)量，閉合差不應(yīng)超過(guò)±10√n毫米（n為測(cè)站數(shù)）。

地下管線測(cè)量的內(nèi)容包括對(duì)管線點(diǎn)的地面標(biāo)志進(jìn)行平面位置和高程連測(cè)，計(jì)算管線點(diǎn)的坐標(biāo)和高程并編制管線點(diǎn)測(cè)量成果表。管線點(diǎn)的平面位置可采用GPS RTK、導(dǎo)線串聯(lián)法或極坐標(biāo)法。其高程宜采用直接水準(zhǔn)連測(cè)，站數(shù)不宜超過(guò)50站。單獨(dú)線路每個(gè)管線點(diǎn)宜作為轉(zhuǎn)點(diǎn)。若用全站儀同時(shí)測(cè)定平面坐標(biāo)與高程時(shí)，水平角和垂直角均宜測(cè)一測(cè)回；若采用帶有自動(dòng)記錄裝置的儀器測(cè)繪時(shí)，可觀測(cè)半測(cè)回，測(cè)距長(zhǎng)度應(yīng)不超過(guò)150米。管線竣工測(cè)量宜在覆土前進(jìn)行。

3 管線數(shù)據(jù)整理與入庫(kù)

3.1 地下管線數(shù)據(jù)處理及管線圖編繪

地下管線數(shù)據(jù)處理是在地下管線測(cè)量工作完成并檢查合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行，主要工作為錄入或?qū)霚y(cè)區(qū)地下管線探查、測(cè)量成果資料，并對(duì)導(dǎo)入的資料應(yīng)用地下管線數(shù)據(jù)檢查軟件進(jìn)行檢查，并對(duì)查出的問(wèn)題進(jìn)行核實(shí)、改正。重點(diǎn)檢查管線點(diǎn)數(shù)據(jù)是否重號(hào)，探查數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)號(hào)是否一致，管線的埋深是否合理，以及管線測(cè)點(diǎn)性質(zhì)、管線材質(zhì)是否規(guī)范等。

管線圖編繪是在地下管線數(shù)據(jù)處理工作完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行，編繪主要包括一下內(nèi)容：（1）管線圖比例尺的確定；（2）管線圖形數(shù)據(jù)的獲取；（3）管線圖的編輯；（4）管線圖輸出等。作業(yè)過(guò)程中應(yīng)注意核查，地下管線圖的坐標(biāo)系和高程基準(zhǔn)應(yīng)與地下管線測(cè)量所用系統(tǒng)一致，且應(yīng)反映測(cè)區(qū)現(xiàn)狀。編繪地下管線圖應(yīng)采用地下管線數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)或地下管線竣工測(cè)量的數(shù)據(jù)，管線圖應(yīng)以彩色繪制，斷面圖以單色繪制。在編輯管線圖的過(guò)程中，宜刪去地形圖中與實(shí)測(cè)地下管線重合或矛盾的地下管線設(shè)施，管線圖上文字、數(shù)字注記應(yīng)平行于管線走向，字頭垂直于管線走向、方向向上，跨越圖幅的文字、注記在兩幅圖內(nèi)均應(yīng)注記。

3.2 管線數(shù)據(jù)建庫(kù)

首先，對(duì)基礎(chǔ)資料進(jìn)行分類檢查，包括控制點(diǎn)數(shù)據(jù)是否正確、規(guī)范，記錄手簿中是否存在缺項(xiàng)、多項(xiàng)、代碼錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)記錄數(shù)與外業(yè)記錄數(shù)是否一致等問(wèn)題進(jìn)行檢查合適，并對(duì)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正。其次，數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作，根據(jù)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及委托方要求，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和制作，包括對(duì)數(shù)據(jù)的內(nèi)容和格式進(jìn)行規(guī)范，如控制數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)如下表。在本案例中采用的是Visual Foxpro 6.0軟件的DBF數(shù)據(jù)庫(kù)。第三，數(shù)據(jù)錄入，在Visual Foxpro 6.0軟件中，將外業(yè)探查獲取的管線屬性數(shù)據(jù)及外業(yè)測(cè)量采集的管線空間屬性數(shù)據(jù)，錄入到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并進(jìn)行100%校對(duì)檢查。第四，對(duì)入庫(kù)的管線數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和修改，利用軟件對(duì)管線探查屬性數(shù)據(jù)庫(kù)和管線空間屬性數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢查，對(duì)管線圖形文件進(jìn)行連接關(guān)系、空間屬性等內(nèi)容進(jìn)行檢查。第五，對(duì)經(jīng)過(guò)上述檢查無(wú)誤的管線數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，生成符合規(guī)定要求的數(shù)據(jù)庫(kù)*.sdb文件。

4 結(jié)論

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，管線工程的建設(shè)也將不斷進(jìn)行，在作業(yè)過(guò)程中要求我們對(duì)歷史資料不完整的管線采用實(shí)測(cè)的方式進(jìn)行管線信息的采集，建立地下管線的數(shù)據(jù)庫(kù)，并不斷補(bǔ)充和更新數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容，保持?jǐn)?shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性。為地下管線的信息管理提供便捷服務(wù)。

[1]林致福，王云江 《市政工程測(cè)量》中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003年9月出版.

[2]北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 《北京市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程》 （DB11/T 316-2005）2005.10.01.

[3]龔俊,王新洲,王文慶,張雄《城市地下管線信息管理系統(tǒng)的探討》地理空間信息，2005 3（3）.

[4]劉峰,梅志華,智廣《地下管線電磁波探測(cè)法的研究》江西交通科技網(wǎng)，2006.08.10.

[5]肖絮飛，《城市地下管線數(shù)字化流程》北京測(cè)繪，2004年第1期.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-351-1

吳利平，女，畢業(yè)于武漢大學(xué)信息工程專業(yè)，工程師，研究方向?yàn)楣こ虦y(cè)量。