韓曉玲，彭友志，白立波

（1. 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830002；2.中國(guó)地震局 地震研究所，湖北 武漢 430072）

地下管網(wǎng)一體化作業(yè)方法探討

韓曉玲1，彭友志2，白立波1

（1. 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830002；2.中國(guó)地震局 地震研究所，湖北 武漢 430072）

為減少管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集工作量，提高工作效率，降低出錯(cuò)率，在充分利用PDA與CAD軟件二次開(kāi)發(fā)功能的基礎(chǔ)上，探討了一種有效的內(nèi)外一體化作業(yè)方法。闡述關(guān)鍵技術(shù)及作業(yè)流程，設(shè)計(jì)了一套用于一體化作業(yè)的軟件，可實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的自動(dòng)匹配、自動(dòng)成圖與自動(dòng)入庫(kù)。

地下管網(wǎng)；二次開(kāi)發(fā)；PDA；CAD；自動(dòng)成圖

為提高數(shù)字化地下管網(wǎng)普查的工作效率，減少數(shù)據(jù)出錯(cuò)機(jī)率，實(shí)現(xiàn)外業(yè)普查信息快速、高效、直觀的自動(dòng)化采集處理，本文以PDA和CAD軟件平臺(tái)為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出了一套地下管網(wǎng)信息作業(yè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)匹配成圖和入庫(kù)一體化處理。

1 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及一體化作業(yè)流程

1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

地下管網(wǎng)一般都由管網(wǎng)點(diǎn)、管網(wǎng)段及其附屬設(shè)施構(gòu)成[1,2]。根據(jù)地下管網(wǎng)的圖形屬性，將管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)分為點(diǎn)庫(kù)與線庫(kù)兩類，盡可能地減少數(shù)據(jù)存貯空間的冗余度。即管網(wǎng)都由管網(wǎng)段組成，每個(gè)線段由兩個(gè)直接相連的管網(wǎng)點(diǎn)組成。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)連接關(guān)系由起點(diǎn)和終點(diǎn)控制，便于內(nèi)業(yè)處理。在管線探測(cè)時(shí)，為更好地進(jìn)行探測(cè)追蹤，避免具有上下連接關(guān)系，管徑、用途、權(quán)屬單位等屬性一致的“管線段”的重復(fù)記錄，本文根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低冗余度、易于管理的原則設(shè)計(jì)了管網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，見(jiàn)表1。

表1 管網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.2 顯示設(shè)計(jì)

為了將已有的多種數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成采集系統(tǒng)能直接利用的數(shù)據(jù)[3]，本文將已有數(shù)據(jù)（如地形圖、設(shè)計(jì)圖等）轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能夠識(shí)別的圖片格式，自動(dòng)生成配置文件。考慮到PDA運(yùn)算速度低、內(nèi)存較小、顯示屏分辨率不大的局限，采用分塊分級(jí)顯示需要的圖像塊部分，從而加快顯示速度和提高系統(tǒng)利用效率[4]。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系下：

1.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的管網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，為有效利用和管理管網(wǎng)信息，增強(qiáng)可操作性，利用開(kāi)源的數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite進(jìn)行管網(wǎng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理。利用通用的SQL語(yǔ)言進(jìn)行文件創(chuàng)建、修改、查詢等操作。

1.4 一體化作業(yè)流程

本文結(jié)合施測(cè)方法，建立了一套一體化的作業(yè)方法。即空間位置信息可在外業(yè)采集系統(tǒng)上利用處理過(guò)的已有資料進(jìn)行交互式的實(shí)時(shí)點(diǎn)擊獲取，也可以使用全站儀等進(jìn)行采集。將采集的管網(wǎng)信息按管網(wǎng)種類分別存儲(chǔ)，使用統(tǒng)一的文件接口自動(dòng)導(dǎo)入內(nèi)業(yè)CAD處理系統(tǒng)中，避免了人工記錄的錯(cuò)誤。作業(yè)流程如圖1所示。

2 外業(yè)PDA數(shù)據(jù)采集平臺(tái)

管網(wǎng)普查除查明地下管網(wǎng)的空間位置外，還需要對(duì)其埋深、高程、走向、性質(zhì)、規(guī)格、材質(zhì)、埋設(shè)時(shí)間和權(quán)屬單位等屬性信息進(jìn)行普查。根據(jù)不同管線采集屬性的不同，分別建立各自的屬性錄入界面。

1）可選坐標(biāo)數(shù)據(jù)錄入。此方法用于已有地形圖資料情況下的數(shù)據(jù)采集，優(yōu)點(diǎn)是采集現(xiàn)場(chǎng)查看相對(duì)位置直觀，容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。系統(tǒng)運(yùn)行界面如圖2所示，可使用按鈕（1︰1）預(yù)覽整圖大小。鼠標(biāo)框選感興趣的區(qū)域，系統(tǒng)將框選區(qū)域中心自動(dòng)縮放至屏幕中心。在錄入屬性數(shù)據(jù)時(shí)，可以選擇是否加入校正的圖面空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)。該模式要求用戶鼠標(biāo)拾取空間數(shù)據(jù)后才能夠繼續(xù)錄入屬性數(shù)據(jù)，能直觀顯示管線點(diǎn)的相對(duì)位置。

圖1 一體化作業(yè)流程圖

圖2 系統(tǒng)運(yùn)行界面圖

2）無(wú)坐標(biāo)數(shù)據(jù)錄入。如圖3，管網(wǎng)信息的記錄，可以在缺少已知信息或錄入屬性數(shù)據(jù)時(shí)不關(guān)注其空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)的情況下，通過(guò)事后測(cè)量的正確坐標(biāo)進(jìn)行匹配更新。在屬性數(shù)據(jù)錄入過(guò)程中，為方便編輯、加快錄入且保證正確，管線點(diǎn)號(hào)能自動(dòng)增加，避免重復(fù)；部分屬性如權(quán)屬單位、材質(zhì)等一致的屬性數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)關(guān)聯(lián)至對(duì)應(yīng)管線點(diǎn)。連接點(diǎn)號(hào)可以輔助內(nèi)業(yè)自動(dòng)成圖。

進(jìn)入數(shù)據(jù)錄入可編輯界面圖3（右）后，可以對(duì)已經(jīng)錄入的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、修改、刪除；相同屬性的自動(dòng)關(guān)聯(lián)能省去重復(fù)輸入，提高記錄速度。在圖3右面的界面中，此時(shí)若要輸入DH管線點(diǎn)，勾選有相同屬性的管線點(diǎn)DH4356，該點(diǎn)的屬性將出現(xiàn)在錄入界面上，完善其他的屬性信息即完成錄入。

圖3 錄入與編輯界面

3 內(nèi)業(yè)CAD數(shù)據(jù)處理平臺(tái)

采用Arx技術(shù)基于CAD開(kāi)發(fā)的管線成圖平臺(tái)主要分為自動(dòng)成圖、屬性輸入、管線編輯、成果輸出等[5,6]，可實(shí)現(xiàn)屬性查詢、屬性標(biāo)注，同時(shí)具有測(cè)量點(diǎn)展點(diǎn)、查詢、管線點(diǎn)屬性輸入、點(diǎn)位屬性修改、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、屬性添加、比例尺修改、數(shù)據(jù)庫(kù)合并、通用數(shù)據(jù)格式輸出等功能。

3.1 數(shù)據(jù)匹配

管網(wǎng)數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，需要匹配對(duì)應(yīng)。PDA文件即外業(yè)探測(cè)時(shí)錄入的管線點(diǎn)屬性文件，坐標(biāo)文件即外業(yè)測(cè)量的管線點(diǎn)坐標(biāo)文件。如果實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)沒(méi)有采集回來(lái)，可僅對(duì)PDA數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性檢查，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)編輯后若存在遺漏或不合理的點(diǎn)，在進(jìn)行外業(yè)測(cè)量時(shí)重新核對(duì)改正，生成的Excel編輯成果表如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)匹配成果表

3.2 數(shù)據(jù)編輯

對(duì)匹配生成的Excel成果表自動(dòng)入庫(kù)前，需進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查，保證屬性數(shù)據(jù)的正確和完整。圖5即經(jīng)過(guò)屬性檢查后的結(jié)果文件，根據(jù)相應(yīng)的錯(cuò)誤提示進(jìn)行編輯、修改、補(bǔ)充。

圖5 屬性及坐標(biāo)檢查、編輯界面

3.3 自動(dòng)成圖

利用檢查無(wú)誤的Excel成果表，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行管線點(diǎn)的繪制及管線屬性的自動(dòng)入庫(kù)等。在采集屬性數(shù)據(jù)過(guò)程中填寫(xiě)連接點(diǎn)號(hào)的管線點(diǎn)將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連接，也可根據(jù)草圖手動(dòng)連接、編繪。圖6 即自動(dòng)成圖效果。

圖6 自動(dòng)成圖

3.4 后處理等相關(guān)

利用相應(yīng)的功能模塊，可以自動(dòng)進(jìn)行各項(xiàng)錯(cuò)誤檢查處理、管線圖的自動(dòng)標(biāo)注與提取、屬性庫(kù)編輯、成果輸出，還可以輸出目前應(yīng)用廣泛的ArcGIS格式數(shù)據(jù)。本文針對(duì)地下管網(wǎng)普查的作業(yè)需要，開(kāi)發(fā)的管網(wǎng)信息一體化作業(yè)軟件，在實(shí)際生產(chǎn)中取得了令人滿意的效果，提高工作效率近2倍，開(kāi)拓了地下管網(wǎng)外業(yè)數(shù)字化普查的新視角。

[1] 徐家峰．淺析影響地下管線探測(cè)精度的原因[J]．北京測(cè)繪，2010(4):74-76

[2] CJJ61-2003．城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程[S]．

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P208

B

1672-4623（2014）05-0147-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2014.05.054

韓曉玲，研究方向?yàn)楹娇諗z影測(cè)量。

2012-12-19。