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        城市地下管網(wǎng)普查及其可視化研究

        2017-11-04 18:06:01呂釗
        城市地理 2017年10期
        關(guān)鍵詞:可視化

        呂釗

        摘要:針對近年來地下管線建設(shè)中存在的諸多問題,天津市開展了全市域的管網(wǎng)普查工作,以西青區(qū)王穩(wěn)莊示范小城鎮(zhèn)為例,詳細(xì)闡述了管網(wǎng)普查的作業(yè)流程,最終以三維管線展示普查成果。

        關(guān)鍵詞:管網(wǎng)普查;三維管線;可視化

        1引言

        隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,地下管線越來越密集,由于歷史原因,地下管線的資料獲取方式具有多樣性和離散性,信息共享困難,嚴(yán)重制約了城市的建設(shè)和發(fā)展。針對城市地下管線建設(shè)管理中存在的多重問題,我國計劃用十年左右的時間,建成較為完善的城市地下管線體系,使地下管線建設(shè)管理水平能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要,應(yīng)急防災(zāi)能力大幅提升。本文以天津市西青區(qū)王穩(wěn)莊鎮(zhèn)示范小城鎮(zhèn)的管網(wǎng)普查為例做一下探討。

        2作業(yè)流程

        2.1技術(shù)準(zhǔn)備

        收集王穩(wěn)莊鎮(zhèn)示范小城鎮(zhèn)的大比例尺地形圖,三級以上導(dǎo)線點(diǎn)的控制資料,測區(qū)建筑物規(guī)劃驗收竣工圖,測區(qū)管線竣工圖,管線施工設(shè)計圖等資料。探測儀器一致性校驗,全站儀、GPS的精度校驗。

        2.2數(shù)字化測圖

        結(jié)合已有控制點(diǎn)成果數(shù)據(jù)和測區(qū)實(shí)際地形,利用VRS布設(shè)控制點(diǎn),用全站儀進(jìn)行測圖,細(xì)部點(diǎn)除居民地、交通、植被等,還包括所有測區(qū)內(nèi)的井蓋及附屬設(shè)施。

        2.3管線探查

        在現(xiàn)有地下管線資料調(diào)繪工作的基礎(chǔ)上,采用實(shí)地調(diào)查與儀器探測相結(jié)合的方法,在實(shí)地查明地下管線在地面上的投影位置和埋深、管線類別、走向、連接關(guān)系、規(guī)格、材質(zhì)、壓力(電壓)、電纜條數(shù)、管塊孔數(shù)、權(quán)屬單位、建設(shè)年代、繪制探查草圖,并在地面上用油漆標(biāo)注管線點(diǎn)位置。

        2.4內(nèi)業(yè)整理

        將全站儀測得數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦,結(jié)合外業(yè)草圖繪制管線圖,并將其數(shù)字化。

        3應(yīng)用實(shí)例

        3.1測區(qū)概況

        測區(qū)位于天津市西青區(qū)王穩(wěn)莊鎮(zhèn)津淄公路西側(cè),為新建農(nóng)民安置用房及配套公建,測區(qū)面積1.38平方公里,內(nèi)含高層建筑184棟,另有商業(yè)廣場及小學(xué)、幼兒園、養(yǎng)老院等公共服務(wù)設(shè)施。道路長度約14公里。管線長度約96公里。

        3.2儀器設(shè)備

        1.地下管線探測儀雷迪RD8000一套;

        2.Tfirnble R4GPS接收機(jī)一套;

        3.徠卡電子全站儀TCR702一臺;

        4.棱鏡頭2個,5m伸縮桿2把;

        5.鐵鉤2個,鐵錘—把,L型尺—把,5m卷尺兩個,油漆、毛筆若干;

        6.DELL E6400筆記本電腦一臺。

        3.3管線探測

        采用實(shí)地調(diào)查和儀器探測相結(jié)合的方法。排水管線通過打井蓋,用L型尺測量排水管深度和管徑,然后確定水流方向并連接成線。金屬管線的探測以電磁場理論為依據(jù),采用頻率域電磁法為主,其中又可細(xì)分為直接法、夾鉗法、感應(yīng)法、示蹤法和電磁波法。在復(fù)雜條件下,僅用常規(guī)的電磁法很難完成探測,針對管線特點(diǎn),可試探性改變發(fā)射機(jī)位置、電流強(qiáng)度,增大或減小發(fā)射頻率等來確定管線位置。對于探測確定的管線點(diǎn),用油漆將其標(biāo)號并畫出示意走向,繪制草圖,用全站儀或者GPS采集探測點(diǎn)。

        3.4數(shù)據(jù)處理

        外業(yè)采集的數(shù)據(jù)通過TGOffice和Leica Survey Office導(dǎo)入電腦后,使用天津管線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2.3對采樣點(diǎn)進(jìn)行管線點(diǎn)的屬性錄入,如圖1

        將管點(diǎn)錄入完畢后,錄入管線信息,如圖2

        將所有類型的管線輸入完畢后,通過系統(tǒng)的管線檢查模塊對所有管線進(jìn)行自動檢查,檢查內(nèi)容包括點(diǎn)號的唯一性,坐標(biāo)的范圍,特征點(diǎn)關(guān)聯(lián)管線條數(shù)等25項檢查(圖3)。檢查完畢后,根據(jù)提示逐一更正管線錄入時有誤的條目。檢查無誤后,輸出符合天津市地下空間規(guī)劃管理信息中心要求的DCI數(shù)據(jù)庫文件。

        3.5成果整理

        將Auto CAD編輯完成的1:500數(shù)字線劃圖(DLG)疊加到管線圖上,形成管線分幅圖,對管線分幅圖進(jìn)行注記,添加圖廓等整飾工作,檢查無誤后,形成最終成果,提交給西青區(qū)普查辦。

        4成果可視化

        將數(shù)據(jù)庫文件導(dǎo)入三維管線動態(tài)瀏覽系統(tǒng)(圖4),系統(tǒng)中可進(jìn)行管線的三維動態(tài)展示,管線的屬性查詢、距離的量測等操作。

        結(jié)論:通過對王穩(wěn)莊地下管線的三維可視化,便于鎮(zhèn)政府對該區(qū)域進(jìn)行管理和進(jìn)一步?jīng)Q策。一方面減少了大量管線圖紙成果造成的資源浪費(fèi)和堆積,另一方面地下管線的信息化為城市科學(xué)規(guī)劃和有序建設(shè)提供了多方位的服務(wù)。得到了相關(guān)部門的高度評價和一致認(rèn)可。endprint

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