淺談城市地下管線普查中的測量控制

徐宏旭

摘?要：城市地下管線是城市的輸血動脈，也是城市建設軟實力的一種體現。提高地下管線普查的點位精度可以為城市規劃設計、建設施工提供更加詳實的管線資料。本文主要闡述了地下管線普查中的各種測量控制措施。

關鍵詞：地下管線;測量;控制措施

1 緒論

隨著城市發展建設現代化進程不斷加深，城市重要輸血設施的地下管線的敷設越來越多也越來越密集，為了使城市建設和規劃的管理者能夠及時了解地下管線現狀情況，為了可以更為合理的規劃城市地上與地下空間，更好的對地下管線實施動態管理，在規劃審批、項目建設中避免施工破壞地下管線尤其是危險管類，加強對管線的保護、預防和減少安全生產事故的發生，提高城市治理和管理水平提供詳實準確的管線資料。管線點測量的精度直接影響到整個成果的質量。下面就對管線普查作業，闡述幾種測量的控制措施。

2 地下管線普查的作業流程及測量作業內容

地下管線普查的作業流程包括：前期準備：搜集關于測區內的相關資料、實地現場踏勘、進行儀器校驗與方法試驗、編寫技術設計書;具體實施：實地調查、儀器探查、控制測量、管線點測量、地下管線圖編繪及數據庫的建立。其中測量的主要集中在控制測量及管線點測量階段。控制測量包括作業前期測區內控制資料的收集、整理、篩選與使用，確定控制測量方案及方法。具體實施是使用相關測量儀器進行平面控制測量與高程控制測量。管線點測量是使用相關測量儀器測定通過實地調查（探測）各種地下管線的特征及附屬物投影到地面上點位的三維坐標，以供后期生成綜合管線圖及地下管線數據庫建立使用。

3 測量精度要求

一般城市地下管線普查測量精度要求不高，與大比例尺地形圖測繪相當，其中控制測量主要精度要求是滿足《城市測量規范》CJJ/T8-2011與《衛星定位城市測量技術規范》CJJT73-2010中圖根點的精度要求。地下管線點的測量精度一般為：平面位置中誤差為管線點相對于鄰近控制點不得大于±5cm;高程測量中誤差為管線點相對于鄰近控制點不得大于±3cm，并且以二倍中誤差作為極限誤差。城市地下管線測量的誤差來源主要包括控制點點位誤差與管線點點位誤差。再具體作業中體現為控制點誤差、儀器高誤差、距離測量誤差、水平角與垂直角測量誤差、GNSS RTK誤差等，所以在測量控制中通過確定合理的測量方案篩選與規范實際操作的方式來避免這些誤差的過大從而對測量成果產生的影響。

4 常見的測量方法

城市地下管線普查測量平面控制可以采用圖根光電測距導線測量或者GNSS技術進行靜態或動態測量也可以用GNSS RTK進行圖根點測量，其中圖根光電測距導線計算可采用簡易平差法，測定的邊長和坐標值取至毫米，角度值取至秒;高程控制可以采用四等水準測量或者采用電磁波三角高程測量方法，在要求允許的情況下也可以采用GNSS RTK的方法布設，水準路線計算可采用簡易平差法，高程計算至毫米。地下管線點平面測量一般也可以采用GNSS RTK法、極坐標法和導線串連法等;高程測量宜采用直接水準連測或者電磁波測距三角高程測量，要求允許也可以采用GNSS RTK方式直接測量高程。在實際作業過程中也有使用圖解法進行管線點測量的方式，但是圖解法精度較低、高程也無法控制所有不建議使用。

5 測量控制措施

5.1 前期準備階段的控制措施

在地下管線普查前期收集測區內高等級控制資料階段，要對收集到的控制點信息進行核實，檢查其精度是否滿足作業需要、點位保存是否完好。在結合實際精度要求、作業環境、人員及儀器的配置、成本和費用、工期等因素，通過綜合考慮，制定各種方案，再經過評價以及優化配置，最終確定一個經濟合理、技術可行和精度可靠的測量方案，例如城市主城區周圍建筑密集、遮擋嚴重的地區就可以采用圖根導線測量方法來進行測量，作業區域空曠無遮擋可以使用GNSS RTK的測量方法。確定測量方案后要進行人員與測量儀器的配置，所有的測量作業人員要具備一定的專業技能素養及專業知識儲備，并且要做好技術交底與培訓，學習編制好的測量方案與作業細則，統一作業方法嚴格按照作業程序進行測量作業;所配備的測量儀器應與測量方案相適應，測量精度應該滿足作業要求，并且在測量作業前要對其各項指標進行校驗，例如全站儀要進行照準部水準軸垂直與豎軸的檢驗、管水準器與圓水準器的校驗、光學對中器或電子紅外對中器的校驗、儀器照準差C與豎直度盤指標差I的校驗等，GNSS 接收機應該進行信號穩定性檢驗，基線測量精度檢驗等。

5.2 具體實施階段的控制措施

在地下管線普查具體實施階段既要嚴格按照制定的測量方案實施也要注意一些操作細節。控制點位布設時應挑選點位合理、地面不易變形與破壞的地點，使用的合格的測釘進行釘定，在定點過程中應使測釘垂直地面釘定避免扭曲。這樣可以減少對中誤差及控制點的變形與沉降。使用全站儀、水準儀、GNSS接收機等測繪儀器時要嚴格按照作業要求來實施，實際測量時儀器應該準確對中、整平，棱鏡對中桿、RTK對中桿以及水準尺應該使用支架確保穩定，儀器高與對中桿高度應量至毫米位，取兩次量測的平均值。使用全站儀測量時應該嚴格按照操作方案作業避免出現短邊控制長邊現象，測距長度不應超過150m。使用GNSS RTK測量時應根據具體需求聯測已知點進行參數解算，并要在一個以上的已知點進行檢核，在每天進行測量作業前要在控制點上進行檢核，滿足精度才可以進行測量。對使用GNSS RTK測量的點位坐標進行一定的檢驗確保精度。使用水準測量時要定期測定其i角，對于不符合精度要求的要及時進行校正，測量時前后視線要盡量等長。所有測量儀器在作業過程中應定期進行校驗以保證測量成果的精度及穩定性。所有測量原始記錄要保留完好，及時進行復核檢驗。注意作業環境的變化對測量精度的影響，雷雨、大霧、高溫和成像不清晰的時段應該避免進行測量作業。在測量實施階段應該形成檢查機制，對測量成果進行定期檢查，并且在城市地下管線普查的施工結束后應進行總體的測量檢查，隨機分散按比例選取圖幅實地進行二次測量對比測量精度，從而提高整體數據成果質量。

6 城市地下管線普查發展趨勢

隨著計算機、大數據、云平臺、物聯網等技術的發展與應用，作為智慧城市建設中重要的組成智慧管網越來越被人們重視，隨著智慧城市的搭建，傳統的二維管網系統已經滿足不了當下城市建設發展的需求，急需建立一個以三維管網為基礎，物聯網技術為手段云平臺與大數據為核心的現代化智慧管網管理體系。但現有的城市地下管線普查數據精度無法徹底滿足智慧管網、三維管網建設的要求，為滿足城市建設與發展的需要，提高城市地下管線的普查精度成為以后管線探測與測量工作者的重要任務。也對未來城市測量技術的發展提出了新的挑戰。

7 結論

隨著城市的高質量發展，地下管線普查的重要性越來越凸顯出來，為加強城市地下空間管理和城市規劃建設、為地下管線科學化和信息化管理奠定基礎、為城市管理提供準確的地下空間數據，對于城市地下管線普查精度要求已經越來越高，使用現有的測量方式通過合理的控制措施提高城市地下管線普查數據成果精度可以在一定程度上滿足城市規劃和發展的需要。

參考文獻：

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