楊建強

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

城市地下管線探測與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的建立

楊建強

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

隨著城市的快速發(fā)展，其地下管線網(wǎng)急劇增大，管線老化、管理困難等問題日益突出，因此，采用新的技術手段管理城市地下管網(wǎng)有利于實現(xiàn)城市建設信息化和可持續(xù)發(fā)展。結合某地下空間數(shù)據(jù)探測項目，詳細討論地下管線探測的技術要求與數(shù)據(jù)采集流程，并闡述管線數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的建立方法，可為城市管線資料的數(shù)字化管理提供有效途徑。

地下管線；數(shù)據(jù)庫；空間數(shù)據(jù)

0　引言

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展及城市的擴建，城市地下管線的密集度和范圍也隨之急劇增大，日常管理日趨困難。存在的主要問題有：

（2）管線形式復雜，各個權屬單位綜合管理困難，甚至會在管線的日常維護和鋪設時出現(xiàn)事故。

（3）原有的地下管線管理方法信息現(xiàn)勢性不強，嚴重制約了城市經(jīng)濟發(fā)展。

因此，為適應城市建設的發(fā)展，采用新的技術手段管理城市地下管網(wǎng)有利于實現(xiàn)城市建設信息化和可持續(xù)發(fā)展。本文以上海市某區(qū)地下空間數(shù)據(jù)探測項目為例，詳細論述城市地下管線探測的技術流程，并給出數(shù)據(jù)質量檢查與入庫成圖的主要方法。

1　野外數(shù)據(jù)采集

1.1技術指標

地下管線普查是一項技術性強、牽涉面廣、工作量大的系統(tǒng)性工作?！兜叵鹿芫€測繪規(guī)范》（DG/T J08-85—2010）對各工序的技術精度指標有明確規(guī)定，表1給出了地下管線探查測量定位精度的要求。

1.2控制測量

建立全校的安全管理體系。明確網(wǎng)絡安全責任制，由校領導牽頭做到分級管理、自主保護、責任明確。各學院建立網(wǎng)絡安全員機制，做到出現(xiàn)問題與信息中心及時溝通，提高工作效率。信息中心形成網(wǎng)絡通報制度，定期對學校各系統(tǒng)安全掃描，對有安全的高危漏洞進行通報，并提出整改方案。對事發(fā)的安全事故要及時做出通報，并協(xié)助處理安全問題。落實網(wǎng)絡安全考核制度，對各部門的網(wǎng)絡管理員建立評分與問責制度，明確各部門的網(wǎng)絡安全的負責人，將責任落實到人。

1.2.1平面控制

?面控制利用上海虛擬基準站VRS（Virtual

tations）技術布設。為提高成果質量，GNSS-VRS測量在具體作業(yè)時嚴格遵守以下規(guī)則：

表1　地下管線探查測量定位精度要求

（1）選用精度較好、穩(wěn)定性較高、初始化能力強的Leica RX1250系列機型執(zhí)行。

（2）選擇良好時段進行GNSS-VRS測量。

（3）對同一個控制點按多個不同時段觀測解算。

1.2.2高程控制

本工程高程控制測量采用GNSS-VRS結合動態(tài)GNSS-RTK的方式傳遞高程?？紤]管線工程范圍很大而每個項目牽涉的工程范圍卻很小的特點，采用GNSS-VRS的方式傳遞高程速度快，操作方便。但是GNSS-VRS信號以及GNSS衛(wèi)星信號的強弱有局限性，所以配合動態(tài)的GNSS-RTK將GNSS-VRS無信號的范圍使用GNSS-RTK進行覆蓋，做到工程全范圍內均可進行控制點的施測。

1.3作業(yè)流程

地下管線探測的作業(yè)流程為：資料搜集、實地踏勘、儀器檢驗、管線探查、管線測量，最后完成數(shù)據(jù)庫建立、管線圖編繪等任務。下面主要闡述管線的探查和測量。

1.3.1管線探查

地下管線探查應在充分搜集分析已有資料的基礎上，采取實地調查與儀器探測相結合的方法進行。對于明顯管線點，實地調查其相關屬性，利用鋼尺及角尺直接量測埋深、管徑等。對于隱蔽管線點應用性能穩(wěn)定的管線探測儀探查管線的地面投影位置和埋深。

1.3.2管線測量

管線測量任務主要包括圖根控制測量、管線點數(shù)據(jù)采集以及原有地形圖的修測。在圖根控制點平面位置與高程測量過程中，利用上海虛擬基準站VRS技術。衛(wèi)星信號較差的位置，采用全站儀加密圖根控制點。管線的測量在衛(wèi)星信號較好的地點，直接利用VRS采集管線點的平面坐標與高程數(shù)據(jù)；在信號較差的位置，運用全站儀極坐標法采集平面坐標，三角高程法獲取高程數(shù)據(jù)。地形圖修測主要是對地下管線周邊的地物進行重新測量與調繪，需使其數(shù)據(jù)滿足1︰500地形圖成圖要求。

1.4質量控制

采取兩級檢查一級驗收的方式進行。關鍵成果質量可通過以下幾方面精度指標作衡量。

明顯管線點埋深重復探查中誤差為

式中：Δdi為重復探查點埋深較差；n為參與計算的重復探查點數(shù)。

隱蔽管線點重復探查的平面位置中誤差ms與埋深中誤差mh的計算公式為

式中：Δsi、Δhi為重復探查點平面位置與埋深較差。

平面點位中誤差mcs和高程中誤差mch的計算公式分別為

式中：Δxi、Δyi分別為重復觀測點的x、y坐標較差；Δhi為重復觀測點高程較差。

2　地下管線數(shù)據(jù)建庫

2.1地下管線數(shù)據(jù)格式

地下管線數(shù)據(jù)主要包含空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)用于表達管網(wǎng)的空間分布、管線與周邊地物間的空間關系；屬性數(shù)據(jù)用來描述各類管線及其附屬物的特征信息。各類管線數(shù)據(jù)庫主要由管線點、管線及管線附屬面數(shù)據(jù)表組成。表2以給水管線為例給出管線數(shù)據(jù)表編碼。

表2　各類地下管線數(shù)據(jù)表名稱

數(shù)據(jù)表用于描述識別管線及其特征點的地理位置與相關屬性，以線表為例，其數(shù)據(jù)表結構見表3。

表3　地下管線表基本結構

2.2采集數(shù)據(jù)的自動入庫

針對上述地下管線的數(shù)據(jù)格式，項目組編制了一套CAD數(shù)據(jù)格式與Access庫聯(lián)動的數(shù)據(jù)自動錄入插件，效果如圖1和圖2所示.

2.3管線數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

Access庫文件建立完成后，通過格式轉換軟件將數(shù)據(jù)庫文件導入數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（見圖3），數(shù)據(jù)轉換完成后，將圖形數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，可進行搜索、查詢、分析等功能，效果圖如圖4所示。

圖1　CAD中管線屬性的錄入

圖2　Access庫文件

圖3　Access庫數(shù)據(jù)格式轉換

圖4　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

3　結語

建立科學完善的城市地下管線數(shù)據(jù)管理體系對城市地下管線的安全運行具有重要意義，本文結合上海某區(qū)地下空間數(shù)據(jù)探測項目，詳細探討了地下管線探測的技術要求與作業(yè)流程，并對測量數(shù)據(jù)質量控制及管線數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立的方法做了闡述。地下管線現(xiàn)已成為城市經(jīng)濟發(fā)展與居民生活的生命線，其新建與改造規(guī)模正日益擴大，今后有必要進行地下管線的動態(tài)管理，定期探查變化，及時更新數(shù)據(jù)，以確保信息具有較強的現(xiàn)勢性，為城市合理規(guī)劃建設提供依據(jù)。

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TU990.3

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1009-7716（2016）06-0254-03

2016-03-18

楊建強（1984-），男，上海人，工程師，從事工程測量工作。