地下金屬管線測量中的誤差控制方法分析

如今規劃區域的燃氣工程、給排水工程、電氣工程、通信電纜工程等需要用到地下金屬管線布設的建設項目，都必須要嚴格控制地下金屬管線的安裝對位，只有這樣才能夠讓整個的地下金屬管線網絡的穩定性得到有力保障。但由于地下金屬管線在布設施工階段會受到地形、儀器精度以及測量人員的技術水平影響，產生不可避免的施工誤差，那么在地下金屬管線工程竣工投產后，就會給整個項目工程帶來嚴重的質量隱患問題，如燃氣泄漏、電力損耗、通信中斷等，十分不利于地下金屬管線的后期維護保養。因此深入探究地下金屬管線的測量誤差問題，對于整體規劃建設水平來說具有一定重要意義。

3)根據質子準直器的大小和位置，篩選出能穿過質子準直器的反沖質子，確定穿出質子準直器的反沖質子的能量和發射方向。

1 地下金屬管線的種類與誤差影響

地下金屬管線是指根據規劃建設區域劃分，在地表以下布設安裝的各類管道線路的總稱。安裝管線的使用用途，可以細分為三類：一是用于給水、排水、燃氣、工業運輸的介質管溝（回廊）；二是用于電信通信的弱電管線，其中雙絞線作為主要的光電信號傳輸介質，外部以金屬鍍層管套與絕緣層共同構成保護層；三是能源管線，主要包括以高導電性的鋁合金導線作為輸電介質的電力能源管線工程。在這三大主要管線類別下，又可以進一步細分出雨水管、污水管、天然氣管道、液化氣管道等，而工業管線中則是指用于輸送氧氣、乙炔、石油、排渣、水導輸送的砂土等的介質管道

。

在地下金屬管線施工設計方案中，往往包含了關于地下管線網絡每個不同工段的具體安裝對位情況，如燃氣工程使用的管線對法蘭接口螺栓固定位置、螺扣圈數以及管道中段軸線的偏度等均有著嚴苛的施工驗收標準。這是因為管線在埋設于地下時，需要長期受到腐殖土體、潮濕環境以及地上荷載應力的綜合影響，若是在管線安裝階段存在測量誤差，導致管線施工工段存在溝通不良的問題，那么地下金屬管線在后續使用時，管線受到土體環境的浸蝕、銹蝕影響就會在管線對接部位被放大，最終導致管線局部破損，影響正常的介質輸送或者能源、信息傳輸。且另一方面，用于燃氣輸送與工業材料輸送的管線由于帶有工作泵組，管線內部長期處于高壓狀態，一旦管線局部因策略誤差導致出現銹蝕縫隙，那么將會釀成嚴重的質量事故

。所以說，在地下金屬管線的布設施工中，必須要借助先進的測繪技術，來將管線的安裝誤差控制在最小程度，這樣才能保障地下金屬管線涉及的工程可以長期穩定地運行。

對城市綠地系統進行科學管理。城市綠化是城市現代化的重要基礎設施之一，應確立生態環境在城市規劃及管理中的首要地位，只有改變城市規劃及管理理念，把綠地系統規劃納入城市總體規劃之中，才能使生態綠地系統規劃變被動為主動，使城市綠地布局趨于合理。

2 地下金屬管線的測量步驟

2.1 地下管線的探查

一般測區采用RTK載波相位差分技術對地下金屬管線進行測量時，需要在現場找到至少三處有效控制點，測線中分布的高程控制點越多，地下金屬管線測量數據的擬合結果精度就越高，所以根據測區的地形地貌環境，適當增加控制控制點數量，可以較好地提高RTK測量儀器的測量精度。這種增加控制點的測量方案，相當于縮小收攏了控制網間距，可以最大程度控制RTK測量儀器信號接收帶來的誤差影響

。但增加的控制點，也應當遵循如下原則：一是控制點不存在與臨近測點構成水平15°夾角以上的遮擋障礙物；二是新增的平面控制點也必須是同一時期、同一坐標系下的坐標點位；三是在測區控制點分布應當均勻覆蓋整個測區，作業半徑不應超過已知測點距離的三倍以上；四是新增控制點與已知測量坐標系上的軸線不能重合，否則會將坐標參量的誤差進一步疊加，應當與坐標軸線存在一定偏角。

我沿著山勢拾階而上，歲月的痕跡與湖湘文化的積淀就林立在這山間，文廟、湘水校經堂、船山祠、濂溪祠、屈子祠等紛紛闖入我的眼簾，繁華薈萃的湖湘文化和層林盡染的山中風景讓我應接不暇。濂溪一脈的理學自湘南至此發揚光大，隨著湘江一起浩蕩地流向大半個中國。工善其事、業精于勤的湖湘偉人站在歷史巨浪的潮頭，魏源在和林則徐徹夜長談后伏案寫下《海國圖志》，讓國人睜眼看世界；曾國藩從雙峰老家帶著幾百家勇橫掃中國，挽狂瀾于既倒、扶大廈之將傾；熊希齡帶著湘西人的赤誠和堅韌從鳳凰來此求學，最后成了北洋政府國務總理，正所謂：此君一出天下暖。

地下管線測繪作業需要完全依照地下管線探查過程中形成的各類信息，以此為繪圖參考，建立地下管線的測量控制網，以基準管線的標高為參照，繪制地下管線安裝布設的多點聯測的統一空間坐標系。而后是內業測繪作業，將上述所有信息進行整合分析，形成可以直觀描述地下金屬管線安裝布局的測繪圖紙

。圖紙中需要詳細注明以下信息，管線編號、管線孔徑、護層位置、管線的空間位置坐標、管線的溝通聯系走向、管線的安裝誤差情況、熱伸縮補償部位以及問題工段的部位描述。

2.2 地下管線的測繪

二是地下金屬管線的設施測量，主要是將維護井中各個不同分段的管線埋設深度、管徑、軸線偏度、水平度等安裝信息進行記錄。

3 控制地下金屬管線測量誤差的技術方法

3.1 地下金屬管線測量誤差產生的原因

應用與地下金屬管線的測量技術產生誤差的原因主要有如下方面：一是管線工程為了追求成本效益，采取了“邊施工邊測量”的作業工序，而管線埋設過程中涉及大量的挖方填方作業步驟，導致工地現場的控制點位不易保存，直接影響以基準管線或者基準點位為參照的測量控制網絡失準。二是地下金屬管線的施工周期較長，在不同分包工段的交叉搭接位置，容易出現測量口徑不一的問題，如基準點對位失準經常會導致兩個施工段的管線中軸線出現偏差問題，直接導致該段管線在單一一點剪切力較為集中，容易在后續使用中出現管線爆裂問題；三是已經埋土的管線工程由于并行管線與金屬護層的存在，導致地質雷達的探測結果出現失真。四是RTK載波相位差分測量技術本身可能受到GPS測定衛星的誤差影響，包括電離層的誤差、對流層誤差影響等。此外，在地下金屬管線測量時，作業地點周邊經常會出現通信基站、廠區、以及負荷潮等嚴重影響RTK探測精度的不利因素。

3.2 物探技術與探測測繪技術的綜合應用

為了進一步提升地下金屬管線工程的測量精度，可以考慮在實際測繪作業中，在原有的探查測繪技術基礎上，加入物探技術的應用。就以某地的管線測量作業情況為例，如圖1是物探技術利用已知管線進行尋查的原理圖，該測區的普采對象是已經鋪設完工的排水管（含雨水、污水以及合流管線）、燃氣管線（煤氣與天然氣管線）以及電氣管線（測區內的路燈、交通指揮信號燈的供電線路），測區大小為600＊400m，管線交叉部位向外探測50m。

首先將測區的WGS-84坐標值求出，并將其轉換為2000國家大地坐標系（CGSS2000）,采用地心坐標系，有利于采用現代空間技術對坐標系進行維護和快速更新，測定高精度大地控制點三維坐標，并提高測圖工作效率。坐標參數的轉換分為兩種情況，一是地下金屬管線測區精度要求不高時，在天空可接收衛星數量大于四個時，可以直接以RTK測量儀器的手簿自動運算求得轉換后的坐標參數。二是測區精度要求較高，應當以現場坐標控制的形式，采集多個可靠測點WGS-84坐標值后校正擬合出最優坐標參數。在每個測點向CSSS2000坐標系參數轉換時，都會涉及到（DX/DY/DZ）三個坐標軸方向的水平位移量，在對三維坐標平移參數與長度比進行相關度擬合，在多個測點平移修正量之間選取左邊轉換參數變化較為均衡的數值作為坐標參數轉換在該坐標軸上的修正系數。

一是管線走向的記錄核實，對比工程竣工圖紙與施工圖紙，分析判斷維護井附近的管線是否與設計的布線方向一致，是否在通道數量上與圖紙描述相符，管線是否處于正常的壓力、溫度狀態，并且要將管線走向錯誤，或者走向難以判斷的工段進行記錄上報。

由于當地測區中部分管線受到銹蝕作用影響，導致對低頻電磁波存在抑制作用，因此部分管線的電磁物探結果顯示管線對應部位存在電導通性較差的探測結果。所以為了進一步降低電磁感應物探技術的測量結果誤差，在測量曲線上選擇多處管線維護井窖作為測井，以井下探測測繪技術來輔助電磁物探校正測量結果。

在電磁感應探測作業階段，由于部分管線埋入深度較大，導致深層管線接收電磁信號的效果不是很理想，所以必須要通過不斷調整發射機的擺放角度，截取多個有效波形圖進行比照分析。這種探測技術雖然會受到土質、深度的影響，但它在地下部位存在多處并行管線互相堆疊錯排的工程部位，可以有效降低重疊管線導致的測量誤差程度。用電磁法對地下金屬管線進行精確定位時，由于并行管并不是完全緊密貼合在一起的，所以當觀測到異常疊加時，可以依次對管線交叉部位進行定深，而后再分別推算出平行管線的不同平面與埋深。利用電磁感應探測技術來進行地下金屬管線測量時，需要得到多次探測結果，剔除異常值后，取多次探測結果的中位數作為探測得到的管線深度值。

最終該地區的地下管線測量結果為如下：排水管線埋深為0.5m～1.75m范圍之間，管徑160mm大口徑管，材質主要有鑄鐵管與混凝土澆筑管兩種，支流管線埋深為1.5m，管徑在50mm～110mm之間，全部為鑄鐵管材質。在測區的主要道路下呈單條或多條并行的走向進行排列；燃氣套管公稱直徑為160mm，材質為無縫鋼管，規格為D133X4.0，主管埋深較大，處于1.7m～2m之間；用于交通指揮和路燈照明的電力管線主要分布在測區道路的人行道兩旁，埋深在1m～3m范圍內，主要是以管塊與管溝保護層的形式埋設的；熱力套管的外徑φ為114mm，主要的蒸汽管線分布在測區道路中央部位，以管溝的形式埋設。

4 地下金屬管線RTK測量法的誤差控制措施

4.1 坐標參數轉換的修正

在測區內不小于50m

空曠場地選擇一點作為探測基準點，以此為基準點構成閉合環測量曲線，而后采用電磁法物探技術分別對該已經埋設的管線部位進行感應探測

。由于電磁感應探測技術的結果精度會受到土質電導率的影響，所以在實際測量前，需要通過前期現場勘查，分析土體性質。經過勘查分析，該地的潮濕土質不存在含鐵量較高的土層，探測效果較好，所以可以應用電磁物探技術對該區域內的地下金屬管線進行測量。

4.2 增加控制點，縮短測線間距

地下金屬管線的探查工作重點是已完工工段或已有建設工段的明顯線點的測量作業，在技術人員開展地下管線探查作業時，需要首先將地下金屬管線的布設路線中所有的維護井窖逐一打開，而后對管線工程的接線箱、入孔井、變壓器等管線工程的附屬施工、隱蔽施工部位進行測量。在地下金屬管線的探查作業中，主要包含了如下兩個方面的內容：

現代醫院管理制度包括3個層面的邏輯架構[4]：宏觀層面的政府治理機制、中觀層面的法人治理機制和微觀層面的醫院內部管理制度。

4.3 強化觀測檢驗效果

主要有兩個方法可以在施測時對RTK測量儀器的誤差進行校正檢驗，一是點檢驗比較法是指在整個地下金屬管線測區內進行控制點布設時，每個控制點周邊都用全站儀與靜態GPS測出周邊臨近一點至控制點的水平距離，而后檢驗它們在讀數上是否是一致性關系。若兩組距離讀數的差異非常小，且恒定不變，那么差值即為RTK測量控制網的誤差修正值；但若兩組距離上的讀數差異較大，且在不同控制點方位上存在較大幅度變化，則說明該位置存在誤差干擾。另一個方法是電臺變頻同步檢測法，在測區內建立三個以上GPS基站，當對某一控制點進行施測時，同時在不同的基站處以不同頻率發送位置修正報文，而后在RTK流動站多次調節變頻開關接收兩個基站的修正參數，得到多組修正的位置參數，經過調選比較，留下修正質量較高的一組后，對流動站的觀測數據進行修正。

4.4 盲點補測

盲點是指在使用RTK測量技術時，由于流動站周邊存在高壓線塔、無線通信基站、無線廣播電臺等高功率發射源，或者報文數據信號的接收發送存在故障，導致測區內的施測精度受到嚴重影響。首先應當對RTK測量盲點現象的問題原因進行判明，若是由于通信數據鏈信號的接收不良，導致測區內誤差較大，那么可以考慮在現場提升流動站天線以及基站天線的豎直架設高度，并以控制點檢驗法來動態檢驗測區盲點現象是否得到好轉；若是由于周邊高功率發射源干擾或者磁場干擾導致測區出現盲點，那么首先應當排查發射源地點，而后遷移基站與流動站至遠離該干擾源的位置后，再次施測檢驗測區盲點問題是否得到解決；若是由于測定衛星的發射接收狀況不理想，導致測區內誤差不滿足要求的，那么應當在已知盲點周圍加設圖根測點，便于用全站儀進行補測，同時應當將測區內所有已測點位重新進行檢驗校正，避免盲區精度失準導致整個測區地下金屬管線的測量數據失真。

數字信息技術的發展推動了“互聯網+”時代到來。“互聯網+”，是利用互聯網平臺與信息技術發展將互聯網與傳統產業結合起來，形成新的發展趨勢。“互聯網+”的到來改變人們觀影模式，年輕群體在移動客戶端觀看影片，信息技術發展使網友DIY電影，促使“人人都是導演”時代到來。2014年，愛奇藝首次提出網絡電影的標準，隨后網絡電影呈爆炸式發展。網絡電影是愛奇藝自上而下促成的結果—專業內容發展向用戶生產內容接近。

5 結語

綜上所述，在地下金屬管線測量作業中，誤差來源是多種多樣的。首先在外部環境上，主要是管線所處位置在地表以下，施測點的設置與觀測效果不理想造成的誤差，以及管線并行疊加給傳統地質雷達的探測結果帶來干擾。而解決上述問題，需要在實際外業測量中注重改進探測技術，采用電磁感應物探技術來輔助維修井窖的井下探查測繪技術進行，從而提高整體管線測量作業的效率與精度。若是誤差限差不符合工程測量需求，那么還需要進一步收攏測線，以縮小測點間距的方式合理控制管線的測量誤差。

[1]吳楚怡,安聰．基于磁梯度法的地下深埋管線探測方法研究[J]．道橋與防洪,2021(08)：341-345+35-36．

[2]韓立邦．地下金屬管線測量的直接定位及精度分析[J]．世界有色金屬,2021(12)：176-177．

[3]白義培．地下金屬管線綜合測量與安全評估方法研究[J]．世界有色金屬,2021(07)：141-142．

[4]黃錦秀．地下金屬管線測量中的誤差控制方法研究[J]．世界有色金屬,2020(20)：119-120．