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        城市地下管網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
        關鍵詞:可視化

        呂釗

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

        關鍵詞:管網普查;三維管線;可視化

        1引言

        隨著城市建設的快速發(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,嚴重制約了城市的建設和發(fā)展。針對城市地下管線建設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,使地下管線建設管理水平能夠適應經濟社會發(fā)展需要,應急防災能力大幅提升。本文以天津市西青區(qū)王穩(wěn)莊鎮(zhèn)示范小城鎮(zhèn)的管網普查為例做一下探討。

        2作業(yè)流程

        2.1技術準備

        收集王穩(wěn)莊鎮(zhèn)示范小城鎮(zhèn)的大比例尺地形圖,三級以上導線點的控制資料,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數字化測圖

        結合已有控制點成果數據和測區(qū)實際地形,利用VRS布設控制點,用全站儀進行測圖,細部點除居民地、交通、植被等,還包括所有測區(qū)內的井蓋及附屬設施。

        2.3管線探查

        在現有地下管線資料調繪工作的基礎上,采用實地調查與儀器探測相結合的方法,在實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、連接關系、規(guī)格、材質、壓力(電壓)、電纜條數、管塊孔數、權屬單位、建設年代、繪制探查草圖,并在地面上用油漆標注管線點位置。

        2.4內業(yè)整理

        將全站儀測得數據導入電腦,結合外業(yè)草圖繪制管線圖,并將其數字化。

        3應用實例

        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,為新建農民安置用房及配套公建,測區(qū)面積1.38平方公里,內含高層建筑184棟,另有商業(yè)廣場及小學、幼兒園、養(yǎng)老院等公共服務設施。道路長度約14公里。管線長度約96公里。

        3.2儀器設備

        1.地下管線探測儀雷迪RD8000一套;

        2.Tfirnble R4GPS接收機一套;

        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

        采用實地調查和儀器探測相結合的方法。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,采用頻率域電磁法為主,其中又可細分為直接法、夾鉗法、感應法、示蹤法和電磁波法。在復雜條件下,僅用常規(guī)的電磁法很難完成探測,針對管線特點,可試探性改變發(fā)射機位置、電流強度,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,用油漆將其標號并畫出示意走向,繪制草圖,用全站儀或者GPS采集探測點。

        3.4數據處理

        外業(yè)采集的數據通過TGOffice和Leica Survey Office導入電腦后,使用天津管線數據采集系統(tǒng)2.3對采樣點進行管線點的屬性錄入,如圖1

        將管點錄入完畢后,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行自動檢查,檢查內容包括點號的唯一性,坐標的范圍,特征點關聯管線條數等25項檢查(圖3)。檢查完畢后,根據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數據庫文件。

        3.5成果整理

        將Auto CAD編輯完成的1:500數字線劃圖(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

        將數據庫文件導入三維管線動態(tài)瀏覽系統(tǒng)(圖4),系統(tǒng)中可進行管線的三維動態(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)域進行管理和進一步決策。一方面減少了大量管線圖紙成果造成的資源浪費和堆積,另一方面地下管線的信息化為城市科學規(guī)劃和有序建設提供了多方位的服務。得到了相關部門的高度評價和一致認可。endprint

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