地下管線測量中的現代測繪技術應用

潘志東

摘要：在近年城市建設發展中，需要不斷解決人們的各類生活問題，地下管線以最合理、經濟方式需要順應城市的規劃發展要求，采用現代化管理確保城市正常運行。那么地下管線的問題就與城市建設發展息息相關，就要對地下管線建設安全加大重視，選用合理的測繪技術，能夠對地下管線的工作測量效率充分提升，減少不必要的人力成本投入。對地下管線測量規劃至設計、管理、施工的任何環節，都能夠做好充分準備，將現代測繪技術應用于地下管線測量中，避免造成不必要的損失增加成本，影響人們的生產生活。

關鍵詞：地下管線測量;現代測繪技術;應用

隨著市場經濟的快速發展，人們的生活水平顯著提高，對于城市地下管線的要求越來越高，做好城市地下管線測量工作、完善測繪數據以支撐開發城市地下空間，已經成為解決城市土地緊張問題的關鍵因素。現代化技術以GPS技術、數據采集技術、信息處理技術等為支撐，能夠實時采集地下管線的三維坐標，形成可視化數據，幫助開發人員合理調整地下工程建設方案，形成系統化的城市地下空間開發體系，有助于城市建設的持續穩定推進。

1城市地下管線測量研究

1.1城市地下管線測量的重要性

我國城市發展迅速，城市規模逐漸擴大，隨著城市土地的日益緊張，對城市地下空間的開發利用成為城市建設事業進一步發展的有效渠道。城市地下空間存在大量的地下管線，地下空間施工過程中對管線造成破壞，會影響城市居民的正常生活與工作，不利于城市經濟建設的開展。開展城市地下管線測量，能夠精確獲取城市地下管線的數據信息，了解地下管線的位置、埋深、材質、類別、電纜孔數、根數等信息，幫助開發人員提高地下空間的開發有效性，完善城市地下工程的建設方案，推動數字化現代城市的發展。

1.2城市地下管線測量的技術流程

城市地下管線的測量技術較為多樣，包括雷達電磁法、RTK法、全站儀極坐標法。雷達電磁法利用發射機向地下發射交變電磁信號，能夠在對金屬管線產生作用的同時，產生感應電流，產生二次感生電磁場，實現對金屬管線的追蹤以及定位。

2地下管線測量中的現代測繪技術應用

2.1RTK技術在城市地下管線測量中的應用

2.1.1RTK技術的工作原理

RTK技術以GPS技術為支撐，通過觀測載波相位觀測值構建數字模型，能夠模擬觀測站點在三維坐標系內的三維定位情況，形成可視化觀測數據，給予觀測人員數據支持。將RTK技術應用至城市地下管線測量，能夠將管線測量精度控制到厘米級別，有助于為測量人員提供最真實、最精確的管線數據。RTK技術一般由基準站、流動站以及GPS衛星定位組成，借助基準站測量GPS衛星導航定位信號，由流動站處理數據，形成針對地下管線信息的三維坐標空間模型，實現對地下管線長度等基礎信息的精確測量。RTK技術有效連接基準站與流動站，可以將衛星定位數據與已知的數據資料進行對比，對管線數據進行動態化修復處理，提高定位數據的可靠性與精確性。隨著網絡技術及信息交互技術的發展，網絡RTK技術逐漸形成，其整合數字化技術與網絡技術能夠進一步提升RTK技術的檢測精度，降低RTK檢測的成本。應用網絡RTK技術后，RTK檢測不再依賴基準站的輔助，流動站與參考站之間的工作距離不會受到限制，使RTK檢測系統的精確性與可靠性進一步提升，能夠適用于更多的檢測情況。目前，RTK技術已經在水域測量、管線測量、房產測量、市政工程測量等領域發揮了重要作用。

2.1.2應用實例

以某城市地下管線測量工作為例，研究RTK技術的具體應用。采用WGS-54、WGS-84坐標系進行GPS測繪，利用坐標校正法、參數法完成坐標系切換。在測量過程中，設置觀測采樣率為3s，確保GPS接收機始終處于穩定工作狀態，保障GPS定位的精確度。每個測量點均進行2次測量，取2次測量平均值為最終觀測值，最大化提升檢測的可靠性。應控制兩次測量值的誤差小于3cm，避免在測量的過程中出現失鎖問題。RTK技術需要與GPS定位技術相配合，在測量過程中應盡可能將測繪點設置在開闊地帶或較高位置。RTK技術會面臨數據鏈傳輸誤差等問題，二次檢測對確保RTK檢測精度具有至關重要的作用。

2.2GIS技術在城市地下管線測量中的應用

2.2.1GIS技術的工作原理

GIS技術又稱地理信息系統，是一種用于描述、存儲、分析、管理空間信息的技術手段。GIS技術以地理空間數據庫為支撐，能夠針對城市地下管線數據信息搭建地理模型，實現對城市地下管線數據的動態化管理，保障數據檢測的精度以及有效性。GIS技術由計算機硬件系統、計算機軟件系統、地理數據庫三部分組成。（1）計算機軟件系統包含系統軟件、地理信息軟件和應用分析程序。（2）計算機硬件系統涉及服務器、計算機工作站、數字化設備、報表打印設備以及數據備份設備。（3）地理數據庫主要處理幾何圖形數據和屬性數據，是GIS技術的核心，能夠將地理空間信息轉化為可視化數據，明確不同數據實體間的拓撲幾何關系，為管線檢測提供信息支持。以GIS技術為支撐開發城市地下管線測量系統，涉及組件式開發技術、空間數據管理技術以及管線三維可視化技術，在配合傳統管線檢測手段的基礎上搭建三維數據模型，可以真實反映地下管線的構成情況，幫助測量人員進行地下空間開發設計。

2.2.2應用實例

以某城市地下管線為例，進行GIS技術的應用研究。該城市地下管網包括給水管網、排水管網、電力網、電信網、燃氣管網和其他工業管網，涉及中繼站與維護設施。在管線測量工作中，依托AutoCAD軟件進行手工繪制，導入GIS平臺后添加管線屬性數據，測量效率相對較低。管網已建成管線測量數據庫，但缺乏對新進管線的數據追蹤，使系統的更新度不足，不足以滿足未來城市地下空間的開發需求。在此基礎上，以GIS技術為支撐對現有管線測量系統進行優化設計，提高地下管線測量管理的精確度和有效性。城市地下管線測量系統涉及數據采集、數據入庫、計算機查錯、信息查詢、報表輸出、對外服務、空間分析、輔助設計、數據共享、跟蹤管理等功能。將該系統劃分為數據入庫、數據管理、信息查詢、空間分析、竣工檢測五個模塊。（1）數據入庫模塊。根據電子手簿以及計算機數據自動生成原始測量數據文件，依托外業草圖對數據進行處理，實現對數據的編輯處理，生成能夠存儲于系統數據庫的格式文件。剔除誤差數據和沖突數據，實現數據合并，完成數據入庫。（2）數據管理模塊。數據管理模塊包含統計與查詢功能，能夠對地下管線的類型、長度、口徑、內容進行精確化查詢，記錄入庫信息和負責部門，方便地下工程建設人員進行溝通。（3）信息查詢模塊。信息查詢模塊能夠按照管線類型、坐標、管徑大小、施工日期進行組合查詢。（4）空間分析模塊。空間分析模塊可分析不同管線間的拓撲幾何關系，如交叉路口的交叉點、管線中間的水平垂直凈距等。（5）竣工檢測模塊。竣工檢測模塊能夠在地下管線竣工后，對管線數據進行追蹤，形成動態化管線檢測機制，保障管線數據在后續工程中應用的有效性。

3結語

隨著我國城市地下空間開發的逐步推進，RTK、GIS等以現代化技術為支撐的檢測管理手段逐漸受到人們重視。應逐步構建針對地下管線的數字化檢測技術，形成三維數據模型，真實反映地下管線的分布情況，有效為地下工程建設人員提供支持，推動我國城市建設事業的協調發展。

參考文獻：

[1]潘冬子.工程測量中地下城市管線探測技術的應用研究[J].中小企業管理與科技，2019（21）：159，161.