浅谈城市地下管线测量的方法

摘 要：地下管线的数据组织和结构设计必须和管线外业探测数据相结合。测绘工作的主要任务是保证测量的精度和数据的准确，保证数据的完整。测量探测、调查的地下管线点三维坐标，并按规定作外业数据处理。

关键词：测量，管线探测，地下管线探测，数字测量

中图分类号： F291.1文献标识码：A 文章编号：

一、引言

随着我国城市建设的不断发展，原来的地下管线已经不能满足现代社会的需要，地下管线面临着将要改建或者是废弃，新的地下管线将涌现出来。我们在地下管线的铺设中，要根据测量普查成果建立综合地下管线数据库，并通过竣工测量的方式来及时更新，以保证综合地下管线数据库与现状的一致性。

二、测量的准备工作

2.1管线外业调查和探测

根据收集资料得到的蓝图，外业实地对照核实，利用探管仪跟踪搜索验证。有检修井的逐井检查。查清地下管线分布和有关属性后，按要求填写管线调查表。

先将管线各特征点的坐标展绘在城市基本蓝图上，并用相应的图式符号表示各特征点，再用彩笔标绘出管线，在管线上作相应的标记和说明。数字化成果，包括按要求统一编码的管线点、管线段和地物点成果，以及数字化的管网图件。

2.2控制测量

平面控制以现有二、三、四等控制点及I、Ⅱ级导线点为起算数据。一般城市的上下水、电力、通讯等管线，都是沿城市道路铺设的，测量地下管线的控制导线，也是沿道路布设，布设导线时一般布设Ⅲ级导线，充分利用城市基本控制网成果，以减少工作量；高程控制以现有二、三等水准点为起算点，按四等水准要求施测。

图根点加密一般不超过两次附合，在个别困难地区，图根导线可附合三次。图根点的密度可根据地形条件以满足测量需要并结合具体情况而定。图根高程可利用等外水准、光电测距高程导线测定。

上述控制测量也可采用GPS静态、动态等方法测定。

三、地面建筑物、道路数字化竣工测量

3.1 新建道路带状图数字化修测

利用既有1:500数字地形图，采用EPSW等电子平板进行野外全数字地形修测。外业数据采集要求包括地形、地物、地貌。所有地物点、地形点均需实测坐标。外业数据采集的原始观测数据需备查。地形图上高程注记点应分布均匀。

3.2 地面新建建筑物（小区）数字规划竣工测量

（1）资料搜集

（2）测绘1:500竣工地形图

（3）建筑高度、间距、退让、层数、单体尺寸等数据采集与计算。

（4）绘制外业采集数据草图

（5）编写《建设工程规划竣工测量报告》

3.3 建筑竣工测量内业工作

（1）以标准格式对《建设工程规划竣工测量报告》进行编辑打印。

（2）编绘建筑高度、层数、间距、退让以及单体尺寸实测数据图。

（3）编制建筑规划总平面图、1:500数字竣工地形图。

四、地下管线探测、数字测量

4.1 地下管线探测

地下管线探测的任务是把要求探测的管线内容全面的从地下投映到地面上，再依要求进行测绘。主要内容包括管线走向及连接关系，管线的平面位置（中心线），管线的埋深（压力管为管外顶至地表面的距离，无压管为管内底到地表面的距离）。探测类管线主要包括给水、煤气、温泉（热力）等金属类压力管道以及直埋电缆等。探测内容包括：管的起终点、分支点、转弯点、变坡点、变径点、附属设施中心点。

4.2 地下管线调查

地下管线调查的任务是对调查类管线的走向、连接关系、管线的平面位置（中心线）、管线的埋深、管线的材质、管线的断面尺寸等进行调查。调查类管线主要包括电力电缆沟、雨污水、电信电缆等。调查内容包括：

（1）电力电缆沟：起终点、分支点、转弯点、变高点、变宽点、埋设方式变化点。电力沟要查明各点沟断面（宽×高）尺寸，直埋或套管埋要进行探测、查明埋深、根数、排列方式。

（2）雨、污水：全部检修井开盖调查、查明各管联接关系，管径，管材质，井内管底到井面高差；管内水流方向以及雨水最终出口位置、标高。

（3）电信电缆：全部人、手孔开盖调查，查明各孔间的联接关系，管块宽×高，联接孔数，排列情况，使用状况，注明各方向规格。量取管块（孔）最顶处到井面高差以及出地上杆电缆位置。

（4）其它工业管线：全部窨井开盖调查，查明属性、管径、材质、压力、埋深、流向及管道走向、连接方向等特征。

4.3地下管线的测绘

4.3.1 测绘工作内容

测量探测、调查的地下管线点三维坐标，并按规定作外业数据处理。测绘工作的主要任务是保证测量的精度和数据的准确，保证数据的完整。

4.3.2 工作方法及技术要求：

（1）采用全站仪配合EPSW一体化外业测量，测量数据在外业计算机进行预处理和编辑，然后绘制管线草图。

（2）各项技术指标及工作方法按《城市测量规范》执行。

4.3.3 控制测量：

采用先期测设的控制点。其他技术要求按《城市测量规范》执行。

4.3.4 管线点测量

管线点主要采用解析法测量，测量管线点的解析坐标中误差（指测点相对于邻近解析控制点）≤±5cm，地面高程中误差（指测点相对于邻近高程控制点）≤±2cm。

管线点解析测量采用全站仪观测采集，水平角观测半测回，垂直角观测半测回，作业前应对仪器水平角2c和垂直角指标差进行检测校正，其他测量方法及技术要求按《城市测量规范》执行。

4.3.5 对外业测量有疑问的点，应做好记录，及时查对，探测和内业资料处理人员发现测量错误应及时通知测量人员进行补测工作。

五、地下管线数据库结构设计及数据建库与更新机制

5.1 数据库结构设计

管线按照其专业可分为若干类；按照空间属性又可分为点、线两大部分。在管点和管线的属性信息中，各专业管线既有其共同点，也有其不同点。

根据管点的不同属性将管点数据库分为不同结构的二类表：1）电缆类点库：包括电力、电信、路灯、军用类管点；2）非电缆类点库：包括给水、雨水、污水、中压煤气、低压煤气、温泉、石油类管点。

同样根据管线的不同属性将管线数据库分为不同结构的三类表：1）电缆类线库：包括电力、电信、路灯、军用类管点；2）非电缆类压力线库：包括给水、中压煤气、低压煤气、温泉、石油类管线；3）非电缆类无压线库：包括雨水、污水类管线。

5.2 数据建库与更新机制

5.2.1 数据处理中软件平台的选择

地下综合管线信息系统采用美国Mapinfo公司的MapinfoProfessional作为GIS图形平台，由于Mapinfo软件具有易学易用、功能强大等优点，是当今通用的GIS软件平台之一；然后可辅助其配套的开发工具Mapbasic来进行二次开发，构造地下管线信息系统。因此，所有的管线数据最后都是以Mapinfo的数据格式来存放。

5.2.2 地下管线数据处理的流程

地下管线最原始的数据来自外业探测，因此，地下管线的数据处理是从外业探测数据开始的。再加上管线点、线之间具有严格的对应和连接关系的特点，地下管线的数据处理与其他信息系统的数据处理相比，有着不同的方式和严格的流程。

5.2.3管线点、线属性数据处理

管线属性数据库的处理包括三个步骤：管线成果表的生成、管线点线库的创建、管线点线库的维护与检验。这三个步骤环环相扣，密不可分。

5.2.4管线空间数据的生成与处理

在管线属性数据库处理并检验完毕后，就可以根据管点的坐标以及管点的前后逻辑连接关系来生成Mapinfo格式的图形数据。为此，要设计一个Mapinfo管线图形自动生成程序，用以将Foxpro中的DBF数据导入Mapinfo中，并生成正确的管线图。

在外业管线探测中，往往是以道路为单位进行的。因此在上一步中所生成的管线图，也往往是一整条道路的管线图，若以1：500的图幅为单位，这些管线图会跨越很多个图幅。而最终的数据产品是以图幅为单位进行存放的。因此需要对它们进行按图幅切割的处理。

5.2.5 管线数据库的更新和维护

随着城市规模的不断扩大以及改建，地下管线也处于不停的变化之中。因此，城市地下管线数据库也必须不断的更新，以便能实时地反映地下管线的现状。

在管线数据库的更新中，主要有两种情况：一种是旧管线数据的修改；一种是旧管线数据与新管线数据的合并。

5.2.6 管线数据建库中的技术处理

管线属性数据库的处理是管线内外业一体化的中间环节，数据的完整性和准确性决定着管线数据入库的成败。

六、结语

总之，在城市地下管线技术方案中，城市规划部门应及时提供详细、准确的已建、新建建筑、道路、管线的空间信息，管线的外业探测是以管线点为单位进行的；在内业数据处理中，需要处理管线的点、线和管线注记等空间数据以及管线点和线的属性数据。