地下管線內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理方法研究

李 丹 （馬鞍山測(cè)繪技術(shù)院，安徽 馬鞍山 243000）

地下管線普查分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)工作。外業(yè)主要的工作是完成管線的現(xiàn)狀的調(diào)查、探查和測(cè)量，繪制管線調(diào)查表或草圖、生成管線的點(diǎn)位坐標(biāo)；內(nèi)業(yè)主要的工作是將草圖信息輸入內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，最終生成綜合管線圖和管線數(shù)據(jù)庫。一般而言，不同單位的外業(yè)操作方法相差不大，而內(nèi)業(yè)工作在管線探測(cè)初期與外業(yè)工作的占用時(shí)間達(dá)到了1∶1，內(nèi)業(yè)工作成為制約整個(gè)管線探測(cè)進(jìn)度的關(guān)鍵點(diǎn)。經(jīng)過不斷的摸索、改進(jìn)，內(nèi)業(yè)工作效率逐步提高，本文就地下管線內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的方法、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行介紹，希望能為普查單位提供一些參考。

1 研究地下管線數(shù)據(jù)處理方法的必要性

全國地下管線普查工作，任務(wù)重、時(shí)間緊、要求高，光靠外業(yè)的探測(cè)技術(shù)手段的提高，收效微乎其微，而提高內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的工作效率成為加快整個(gè)工作進(jìn)程的唯一途徑。

內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理的合理性、準(zhǔn)確性決定了今后建立的地下管線管理系統(tǒng)的可靠性。一般情況下，地下管線管理系統(tǒng)導(dǎo)入的源數(shù)據(jù)就是管線普查生成數(shù)據(jù)庫文件，包括了管線的幾何屬性和物理屬性，也包含了一些輔助信息。合理的數(shù)據(jù)處理和組織能減少數(shù)據(jù)庫的冗余、減少人工干預(yù)引起的錯(cuò)誤，提高普查的數(shù)據(jù)質(zhì)量和工作的科學(xué)性。

2 管線數(shù)據(jù)處理方法的現(xiàn)狀

大約2008年前后，由于工作的需要，管線探測(cè)的資料并不需要提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)文件，只是將外業(yè)調(diào)查的信息用文字的形式表示在AutoCAD的圖紙上，例如管徑、管材、埋設(shè)等信息。后來由于信息量的增加，需要提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，所以那時(shí)的處理方法是將外業(yè)的調(diào)查信息人工輸入到Excel文件中，并與信息標(biāo)注的AutoCAD文件同時(shí)提供，但這種方式工作效率低下，數(shù)據(jù)的一致性差，無法保證大規(guī)模管線普查的工期和質(zhì)量。

近幾年管線普查提交的資料以“*.dwg和*.mdb”為主，也成為了各地管線普查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基本要求。不僅提高了數(shù)據(jù)管理的可靠性、一致性，也為數(shù)據(jù)入庫提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此，出現(xiàn)了各種管線數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，總的思路基本一致，首先按照數(shù)據(jù)錄入界面，將數(shù)據(jù)錄入*.mdb文件中，然后用*.mdb文件生成*.dwg文件。

3 管線數(shù)據(jù)處理新方法介紹

3.1 基本的處理流程

3.1.1 程序內(nèi)部處理機(jī)制

為了克服以往數(shù)據(jù)庫與管線圖同時(shí)存在、聯(lián)動(dòng)操作帶來的不便，使用Autocad對(duì)象的擴(kuò)展數(shù)據(jù)記錄屬性成為很好的選擇，這樣可以根據(jù)屬性的輸入、變化，只對(duì)*.dwg文件進(jìn)行修改，不用關(guān)心數(shù)據(jù)庫的問題，*.dwg文件經(jīng)過輸入、檢查、整飾后就可以按照擬定的數(shù)據(jù)庫文件格式導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫文件。經(jīng)過長期實(shí)驗(yàn)，證實(shí)該方法簡潔、清晰、操作簡單，值得推廣。

3.1.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理流程圖

圖1

圖2

3.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的新方法

3.2.1 外業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換階段

這個(gè)階段主要完成三項(xiàng)工作：外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)處理、外業(yè)草圖轉(zhuǎn)繪和數(shù)據(jù)匹配導(dǎo)入。

外業(yè)數(shù)據(jù)處理借助第三方軟件進(jìn)行處理。一般情況下，無法做到外業(yè)探查和測(cè)量同步進(jìn)行，所以在外業(yè)草圖轉(zhuǎn)繪時(shí)，并無管點(diǎn)坐標(biāo)，所以可以按照草圖的比例進(jìn)行轉(zhuǎn)繪，推薦采用草圖拍照后，將照片插入到AutoCAD軟件中再進(jìn)行數(shù)字化，這樣的話可以避免內(nèi)業(yè)人員的眼睛反復(fù)在草圖和電腦屏幕之間的轉(zhuǎn)換，而且可以有效避免遺漏。

經(jīng)過不斷改進(jìn)，對(duì)于管點(diǎn)輸入從傳統(tǒng)的圖標(biāo)選擇改為文字按鈕選擇（如圖1所示），直觀，可以避免誤判，在管點(diǎn)輸入時(shí)，無需判斷管點(diǎn)為附屬物還是特征點(diǎn)，程序內(nèi)部根據(jù)用戶選擇自行劃分，例如：用戶選擇雨水井按鈕輸入后，記錄為附屬物：雨水井，而選擇探測(cè)點(diǎn)按鈕時(shí)，則記錄為點(diǎn)特征：探測(cè)點(diǎn)。

3.2.2 管線屬性錄入和標(biāo)注階段

主要完成管線屬性的計(jì)算和標(biāo)注工作。

屬性的計(jì)算主要是管點(diǎn)的管線高程計(jì)算、點(diǎn)特征賦值、道路名稱和權(quán)屬單位賦值、固定值賦值等工作。這里涉及到一些邏輯運(yùn)算，對(duì)于管線高程計(jì)算和點(diǎn)特征賦值，程序會(huì)在AutoCAD中捕獲每一個(gè)管點(diǎn)對(duì)象，根據(jù)管點(diǎn)地面高程和管線埋設(shè)計(jì)算出管線的高程，并寫入管線對(duì)象擴(kuò)展數(shù)據(jù)的屬性中。同時(shí)也可以根據(jù)捕獲通過管點(diǎn)的管線條數(shù)計(jì)算出管線相通數(shù)或分支數(shù)，計(jì)算結(jié)果即為點(diǎn)特征，一條即為端點(diǎn)、兩條需要計(jì)算其夾角進(jìn)而得出為直線點(diǎn)或彎頭或轉(zhuǎn)折點(diǎn)、三條為三通或三分支等等。對(duì)于道路名稱和權(quán)屬單位的賦值方法，經(jīng)過不斷的摸索和總結(jié)，個(gè)人認(rèn)為用多段線框選范圍賦值的方法，效率高、修改方便、復(fù)用性好，具體方法是：對(duì)需要賦值的道路范圍畫出范圍線（多段線）并在其中放入道路名稱的文字，在邏輯計(jì)算時(shí)，獲取該范圍線中需要賦值的對(duì)象和賦值文字進(jìn)行逐個(gè)賦值。固定值的賦值可以給出一個(gè)輸入命令，即可對(duì)涉及的對(duì)象進(jìn)行賦值，比如探測(cè)單位名稱，在一個(gè)標(biāo)段中該內(nèi)容不會(huì)發(fā)生變化，那么就可采用規(guī)定值賦值的方法實(shí)現(xiàn)。

屬性的標(biāo)注主要是對(duì)相關(guān)屬性標(biāo)注到管線上的工作。以往實(shí)現(xiàn)的方式是扯旗的方法，但扯旗標(biāo)注只能實(shí)現(xiàn)極少數(shù)管線的標(biāo)注，無法使用戶全面了解區(qū)域內(nèi)管線屬性情況，特別是施工管線圖更是無法使用，如果用管線圖和數(shù)據(jù)庫配合使用，則對(duì)用戶的知識(shí)水平要求較高，往往造成一定的困擾，所有目前多數(shù)采用直接標(biāo)注的方式，即在管線上盡量標(biāo)注更多的屬性，比如管線高程、管徑、管材等，可以采用條件篩選的方式減少過多標(biāo)注產(chǎn)生的冗余，比如設(shè)置單根管線長度要求、后標(biāo)注壓蓋判斷等。

3.2.3 數(shù)據(jù)輸出和提交階段

該階段主要完成管線圖的整飾、分幅和數(shù)據(jù)庫文件的生產(chǎn)，以及項(xiàng)目驗(yàn)收、提交等工作。

管線圖的整飾、分幅是在管線總圖標(biāo)注完成的基礎(chǔ)上，進(jìn)行圖形壓蓋取舍、分幅加框的過程。一般軟件都可以實(shí)現(xiàn)。

管線數(shù)據(jù)庫文件的生成是將錄入屬性的管線圖進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出，經(jīng)過多種方法的比較，最終選擇的方法是：先配置數(shù)據(jù)庫樣板文件，再進(jìn)行配置文件的設(shè)置，最后程序?qū)凑张渲梦募蛿?shù)據(jù)庫樣板文件字段對(duì)應(yīng)關(guān)系，導(dǎo)出與數(shù)據(jù)庫樣板文件格式相同的數(shù)據(jù)庫文件。這種方法的好處在于：①數(shù)據(jù)庫樣板文件一般由業(yè)主提供，也可以從其他已有項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫文件中獲取，需要提供點(diǎn)、線數(shù)據(jù)庫表文件；②配置文件確定了管線圖中對(duì)象的擴(kuò)展數(shù)據(jù)的字段與導(dǎo)出數(shù)據(jù)庫字段的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此無需在項(xiàng)目改變時(shí)修改源程序，對(duì)操作者的技術(shù)要求不高；③配置文件除了寫入字段對(duì)應(yīng)關(guān)系之外，還可以將固定數(shù)據(jù)寫入，例如：探測(cè)單位等，方便、快捷。

最后的項(xiàng)目驗(yàn)收和資料提交是在項(xiàng)目全部完成后，相應(yīng)的報(bào)告、資料在二級(jí)檢查的基礎(chǔ)上進(jìn)行，此處不再贅言。

4 方法改進(jìn)的設(shè)想

4.1 新方法的不足

對(duì)于管線探測(cè)工作來說，上面介紹的新方法極大的提高了工作效率，據(jù)統(tǒng)計(jì)，以往1∶1的外業(yè)、內(nèi)業(yè)作業(yè)時(shí)間占比，可以提高到1∶0.25，也就是說，時(shí)間縮短到了原來的1/4，也很大程度上減少了外業(yè)數(shù)據(jù)到內(nèi)業(yè)錄入的錯(cuò)誤。

但是，第一，外業(yè)繪制草圖比例難以控制，由于草圖幅面有限和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不同，繪制的草圖部分區(qū)域很難辨連接關(guān)系；第二，外業(yè)探測(cè)完成后提供給內(nèi)業(yè)的草圖較多，雖然已有不少的改進(jìn)，但仍要花費(fèi)較多時(shí)間完成轉(zhuǎn)繪工作；第三，外業(yè)繪制草圖和內(nèi)業(yè)草圖轉(zhuǎn)繪的人員可能并不是同一個(gè)人，所以轉(zhuǎn)繪時(shí)存在字跡無法辨認(rèn)而誤輸?shù)那闆r。

4.2 方法改進(jìn)的建議

長期的工作積累和不斷的總結(jié)，可以得出，管線探測(cè)提高工作效率的途徑，目前可以采用將外業(yè)草圖繪制工作在便攜式平板電腦、大屏幕手機(jī)、PAD等電子設(shè)備上完成。也有人提出，外業(yè)作業(yè)時(shí)除了錄入屬性外，也將測(cè)量坐標(biāo)數(shù)據(jù)同時(shí)獲取，這樣意味著需要增加更多的人手解決測(cè)量問題，或者解決測(cè)量設(shè)備便攜式操作的問題，不過我覺得可以作為一個(gè)改進(jìn)方向，但目前推薦改進(jìn)方法是：外業(yè)電子輸入+內(nèi)業(yè)處理新方法結(jié)合的方式作業(yè)。

經(jīng)過不斷的嘗試、改進(jìn)，同比行業(yè)內(nèi)軟件，筆者總結(jié)的地下管線內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理新方法經(jīng)過長期實(shí)踐得到了極大的認(rèn)可，提高了工作效率，但由于個(gè)人認(rèn)識(shí)的局限，可能存在一定的不足。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，希望研究更好的方法，以提高地下管線工作的作業(yè)效率。