基于现代测绘的地下管线动态更新方法探讨

摘要：城市建设是一个动态的过程，随着城市的日新月异，城市道路网和市政管线不断的新增、改建，要保证管线数据库的现势性，必须对城市地下管线进行动态维护更新。采用什么样的地下管线动态维护方案，保证管线动态维护工作准确、高效的完成，是本文讨论的问题。

关键词： 现代测绘；地下管线；动态更新

中图分类号： P2 文献标识码： A

前言

现代化城市的规划、建设和管理必须把城市的地上和地下空间作为一个整体来考虑，科学的规划来自完整的信息和对城市发展的准确预测，这就需要对城市地下管线工程进行动态管理，以保证地下管线信息的科学、准确和现势性。如何保证地下管线信息现势性、准确性、科学性和完整性，提高管线信息的使用强度，满足城市建设和规划的需要，这是摆在管线工作者面前十分重要的课题。

一、地下管线测量技术

1、地下管线探查技术

顾名思义，地下管线主要的工作是“探”与“测”。“探”是采用地球物理基本方法进行，地下管线的探查以使用专业管线探查和进行实地调查为主要手段进行工作，内容包括探明地下管线的平面位置、埋深、走向、规格、性质、材质、建造年代、权属单位等，并编绘综合地下管线图和专业地下管线囹。地下管线更新探查是在现况调查和调绘的基础上，根据不同的物理条件，选用不同的探测方法及相应的仪器设备进行隐蔽管线点探测，即由已知到未知，由简单到复杂，明调暗探，优先采用轻便、有效、快速的方法；复杂条件下宜采用多种探查方法综合进行处理。

2、地下管线测量技术

传统的方法是先布设控制点(导线和四等水准)，利用全站仪观测、电子手簿记录一次性完成。然后是数据处理、属性表的输入，从而建立地下管线数据库、生成地下管线图等。这种方法缺点是：控制测量工作量大；数据采集速度慢；不能实时测量；高程测量效率低。下面介绍两种最新测绘技术。

（1）城市连续运行的卫星定位服务系统(简称CORS)

地下管线的空间位置是管线规划和管理中最重要的内容之一，它的空间位置是以什么为基准，如何参照?这是一个重大而基础的问题。为保证城乡规划、建设和管理高效有序的运转，就必须建立一个统一的高精度动态城市空间数据基准。

随着现代卫星定位技术、通信技术、计算机技术和软件技术的飞速发展，连续运行卫星定位服务系统(简称CORS)在卫星定位技术的发展中开始越来越彰显其重要的研究价值、发展潜力和应用前景。其主要功能就是建立一个统一的高精度动态空问数据基准。城市型连续运行卫星定位服务系统(简称City．CORS)是在市域范围内，选择合适的站点，布设若干长期连续运行的永久性GNSS(GPS)参考站，构成参考站网，参考站不间断将采集的卫星观测数据传输到系统管理中心，系统管理中心对数据进行处理，生成各种数据产品提供给用户以满足用户的各种服务需要。现代大地测量基准必须是统一的、高精度的、动态的、四维的，且必须具有多套转换参数，可以满足不同项目的需求和实现与历史数据的相互转换。

（2）利用高精度的似大地水准面成果获取高程精确测定管线点的标高是管线测量中的一个重要内容，是管线埋深、管底标高计算基础。传统的方法是用水准仪法直接测出标高，或采用全站仪用三角高程的方法进行。利用GPS技术及似大地水准面成果可以快速、准确地获得管线点的高程，而不需再用周边的控制点来传递，测量成果精度均匀，可靠，不受地面沉降的影响。高精度的似大地水准面成果，也称厘米级的区域似大地水准面精化工程，其目是利用GPS定位直接测定地面点大地高的技术，精度可达厘米级。

通过建立城市级厘米级精度的似大地水准面，利用高程异常改正就可以由大地高精确计算出正常高，极大地改善了传统测高模式，提高了作业效率，可以代替国家四等水准或三等水准测量，使费用高、难度大、周期长的传统低等级水准测量工作量减少到最低，满足地下管线对准确性、高效性和实时性的要求。

（3）自动化的管线数据采集和入库技术

随着计算机软硬件技术的发展，以及地理数据生产和建库技术的不断发展，开发自动化的管线采集和入库系统已经趋向成熟。管线信息的处理将由人工干预为主、自动化为辅的方式向自动化和智能化方向发展。随着海量、多维、多源空间数据的组织、存储和管理技术，开放式地理信息系统互操作技术等的迅速发展，空间数据和属性数据的一体化管理将得以实现，动态、多维、网络地理信息系统的综合分析功能和知识挖掘技术水平将得到显著提高。因此，国内许多城市测绘单位都根据本地的实际，结合地下管线管理信息系统，开发自动化的管线采集和入库系统。

提供高度自动化的数据转换入库程序，将勘测处理后的数据送人地下管线数据库。为了提高数据入库效率，设计计算机逻辑查错功能，使得能够快捷、明确地指出勘测数据的信息遗漏、对应关系查错等问题。能够接收管线规划方案和设计方案的图形交换格式，能够将现状管线数据输出成标准的图形交换格式。

二、基于现代测绘的地下管线动态更新探讨

地下管线的人工管理模式不能很好地反映各种管线的基本特征、属性和联系，不能系统地、综合地反映各种管线的地下空间位置，也无法实现资料动态更新。为此，必须采用现代测绘技术和手段，对这些复杂的空间和非空间海量数据进行存贮、处理、查询、统计、分析，动态更新才能适应复杂多变的城市地下管线管理的需要。

1、 建立有效的地下管线的管理机制

随着城市道路建设的高速发展，使城市道路交通不堪重负。而地下设施为适应城市建设的需求自然会不断扩充，必然出现“拉链路面”式的挖路不止的敷管现象。人们已认识到地下管线设施的管理严重滞后已不单是技术问题，也是管理机制的问题。同时，由于城市管网的空间关系较为复杂，加之各类管线分属不同部门。必须建立有效的地下管线的管理机制。通过统一的管理机制，解决管线产权单位与规划的一致。通过严格的管线竣工测量及竣工验收制度，保证管线数据的动态更新。

2、采用现代测绘科技手段，实现地下管线信息的快速更新

在地下管线的探测和数据采集方面，基于统一的、高精度的、动态的现代大地测量基准，充分利用CORS系统的网络RTK技术，快速获取管线点的平面位置，利用高精度的似大地水准面的成果，实现大地高的精确获取。

CORS系统为城市测绘建立了高精度的动态测量基准，网络RTK技术实现了覆盖整个市域的2 cm的实时平面定位精度，结合高精度似大地水准面模型，也实现了3 cm的实时GPS水准定位精度。两者的成功建设建立了一个高精度的动态现代大地测量基准，满足了现代城乡规划对城市空间信息的准确性、现势性要求，为城市建设的高速有序发展提供了技术支撑和有力保障。

3、开发自动化数据采集及入库系统，确保综合管线信息系统的现势性

充分利用AutoCAD的二次开发技术，结合GIS的面向对象技术、COM／DCOM(Component Object ModeL／Distilbuted Compeonent ObjectMode1)技术、Internet／Intrant技术，开发结合实际的自动化数据采集及入库系统，实现地下管线数据的自动化入库和动态更新数据库。将地下管网信息与城市基础地理信息融合在一起，并与用于管线报建、审批办公自动化系统(OA)集成，实现信息共享，为城市的规划、建设和管理服务，是城市地下管网信息管理的目标和发展趋势。

结束语

总之，地下综合管线数据库的动态更新与维护，能为城市规划、建设、国土、市政等部门提供各种信息支持，为市政工程的设计、施工和维护提供了科学依据和服务支撑，是数字城市基础空间数据库得以完整、可靠的重要组成保障。

参考文献

[1] 李学军.我国城市地下管线信息化发展与展望[J]. 城市勘测. 2009(01) ：85―54

[2] 林起忠.基于DBMS城市地下管线一体化更新系统的研究与实现[J]. 福建建筑. 2009(03) ：46―75

[3] 杨伯钢,张保钢.城市地下管线时空数据的组织与操作[J]. 测绘通报. 2009(04) ：58―37

[4] 吴文瑾.3S技术在地下管线探测与管理中的应用[J]. 管道技术与设备. 2009(03) ：48―97