◎ 本刊記者 王敏

地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著城市的能源輸送、信息傳輸、污水廢液排放等功能，是城市的血管和神經(jīng)，是保證城市運(yùn)轉(zhuǎn)的“生命線”。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)，城市地下管線數(shù)量越來越多，各種管線縱橫交錯、錯綜復(fù)雜。由于地下管線現(xiàn)狀不清、數(shù)據(jù)不明，因管線損壞而導(dǎo)致的城市內(nèi)澇、路面塌陷、停水停電等事故時有發(fā)生。摸清地下管線“脈絡(luò)”、加強(qiáng)管線管理，已成為全社會共識。

近年來，河南省測繪工程院積極發(fā)揮測繪地理信息部門優(yōu)勢，主動服務(wù)城市地下管線管理工作，下大力氣開展地下管線探查，建立城市地下管線數(shù)據(jù)庫，研發(fā)地上下一體化三維服務(wù)決策平臺，多管齊下保護(hù)城市“生命線”，為地下管線規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)及應(yīng)急處置提供可靠的測繪保障服務(wù)。

探查地下管線，摸清管線“脈絡(luò)”

駐馬店市中心城區(qū)主次道路沿線的給水、排水、燃?xì)?、電力、電信、廣播電視、熱力、工業(yè)、國防、綜合管溝等各類地下管線總長約1186千米。2006年12月，駐馬店市地下管線面貌首次揭開面紗。

面紗背后凝結(jié)的是河南省測繪工程院近40名技術(shù)人員的心血和付出。2006年4月至12月，從暮春到隆冬，短短9個月時間里，他們完成了艱巨的普查、建庫、編圖等任務(wù)。其中，基于駐馬店市綜合管網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)項目研發(fā)的城市綜合管網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)生產(chǎn)平臺和城市綜合管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)分別獲得河南省測繪科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一、二等獎。

9年過去了，隨著城市化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化進(jìn)程不斷加快，駐馬店地下管線種類越來越多、分布越來越廣。權(quán)屬單位不清晰、部門間缺乏有機(jī)協(xié)調(diào)、信息化建設(shè)滯后等，導(dǎo)致部分路面成為“拉鏈路”反復(fù)開挖、管線易受外力影響、建設(shè)成本加大等問題。2015年10月，受駐馬店市城鄉(xiāng)規(guī)劃局委托，河南省測繪工程院承接了駐馬店市城區(qū)綜合管網(wǎng)普查及綜合管網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)（二期）管線探測項目，要全面查明駐馬店市城區(qū)地下管線空間分布和屬性情況，建立權(quán)威性、現(xiàn)勢性強(qiáng)的駐馬店市城區(qū)地下管線綜合數(shù)據(jù)庫和公共數(shù)據(jù)交換服務(wù)平臺，實現(xiàn)地下管線信息計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化管理。

2015年10月起，歷時一年多，河南省測繪工程院的30余名技術(shù)人員始終奮戰(zhàn)在臟、亂、臭的地下管道環(huán)境中。他們克服駐馬店城區(qū)管線復(fù)雜、街道狹窄等重重困難，夜以繼日地探查地下管線，采集管線的埋深、材質(zhì)、管徑、坐標(biāo)等信息。同時大力開展技術(shù)創(chuàng)新，不斷改進(jìn)工藝流程，以確保項目的工期和質(zhì)量。

地下管線點分明顯管線點和隱蔽管線點。明顯管線點的各種數(shù)據(jù)需要技術(shù)人員下井直接量測，對于確實無法下井的排水窨井，要采用L尺進(jìn)行量測，讀數(shù)至厘米。“比如雨污水管一般為明顯管線，井里雖然臟，但是量測相對簡單，易探查，不易錯。”河南省測繪工程院高級工程師、項目總工馬雷告訴記者，隱蔽管線點探查相對困難，需要采用多種方法進(jìn)行探測?！氨热缛?xì)?、給水等地下管線多采用PE、PVC材質(zhì)，屬非金屬管道，無明顯點，探查時主要通過權(quán)屬單位提供資料、現(xiàn)場指認(rèn)定點，利用雷達(dá)探測儀、非金屬管線探測儀等進(jìn)行探測，必要時通過釬探和開挖的方式加以驗證，以保證普查數(shù)據(jù)的精確度?！?/p>

普查過程中，為確保普查成果質(zhì)量，項目組堅持二級檢查、一級驗收制度，對全部普查成果進(jìn)行室內(nèi)100%核查，野外按規(guī)范進(jìn)行抽樣檢查。技術(shù)人員自查互檢后，再將成果交專職檢查人員進(jìn)行質(zhì)量檢查，按比例進(jìn)行開挖驗證，驗證合格后，再經(jīng)單位檢查科最終審定，確認(rèn)成果資料齊全、質(zhì)量合格。

“地下管線普查是出了名的苦活、臟活、累活。”馬雷說，駐馬店地下管線普查中雨污類管線較多，井內(nèi)污水橫流、臭氣熏天，遍布的污穢常常讓技術(shù)人員的胃里翻江倒海、五味雜陳；管道井蓋多用水泥澆筑，有十幾厘米厚，非常笨重，隊員們輪流敲打井蓋，松動水泥，然后一點點打開，一天下來累得腰酸背疼，渾身跟散了架似的……然而，這一切并沒有讓任何人退縮。

在400多個日日夜夜里，河南省測繪工程院的技術(shù)人員穿梭在車水馬龍的繁華鬧市、人來人往的街頭巷尾，晴天一身汗，雨天一身泥，不嫌臟，不怕累，上井下井，仔細(xì)量測，為摸清地下管線“脈絡(luò)”辛勤忙碌著。他們以“不破樓蘭終不還”的堅忍意志，最終探查駐馬店地下管線點總數(shù)115228個，其中明顯點76614個，隱蔽點38614個，探查管線總長度2892.31千米；摸清了駐馬店市城區(qū)8米以上市政道路地下管線的管徑、材質(zhì)、走向、用圖、埋深、閥門、權(quán)屬單位等多種信息；編繪了綜合地下管線圖862幅、綜合地下管線成果表854幅，建立了駐馬店市城區(qū)地下管線綜合數(shù)據(jù)庫和公共數(shù)據(jù)交換服務(wù)平臺，打了一個漂亮的地下管線普查攻堅戰(zhàn)。

“經(jīng)檢驗，駐馬店地下管線項目質(zhì)量檢測合格率達(dá)100%，項目精度指標(biāo)、產(chǎn)品成果均符合技術(shù)設(shè)計和相關(guān)規(guī)程的要求，已順利交付給建設(shè)單位使用。今年，我們準(zhǔn)備將這個項目申報國家測繪學(xué)會優(yōu)質(zhì)成果獎?！瘪R雷如是說。

研發(fā)三維系統(tǒng)，實現(xiàn)地上下一體化管理

打開系統(tǒng)，電腦屏幕上立即顯示出河南省政府的三維影像圖，圖上建筑物和主要道路周圍畫滿了五顏六色的線條。這些線條指代不同的地下管線，比如藍(lán)色代表給水管，紅色代表電力管，綠色代表通信管，褐色代表排水管等。用鼠標(biāo)點擊線條，每一條管線的管徑、材質(zhì)、埋深等信息都一一列出。甚至，管線的粗細(xì)、走向、相對位置、閥門等都逼真地顯現(xiàn)在眼前。

● 在河南省政府探查地下管線

● 地上下一體化的河南省政府三維影像

在河南省測繪工程院研發(fā)的地上下一體化三維服務(wù)決策平臺上，各類地下管線條理清晰，不再是一團(tuán)亂麻。

傳統(tǒng)的三維城市建設(shè)中，只注重地面建筑物的模型重建，忽略了數(shù)量龐大的地下管線。而現(xiàn)有的地下管線主要利用二維圖形表示管線的位置和結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)簡單、信息量少、缺乏關(guān)聯(lián)性，且僅能體現(xiàn)管線在平面坐標(biāo)系中的位置和周邊地形地物分布，空間表現(xiàn)和分析能力存在局限，無法直觀表達(dá)地上下建筑物間的空間關(guān)系，難以對地下管線進(jìn)行有效管理和利用。

正是在這樣的背景下，河南省測繪工程院聯(lián)合河南省人民政府、駐馬店市城鄉(xiāng)規(guī)劃局，基于豐富的地理信息數(shù)據(jù)資源，利用多年來在三維數(shù)字城市領(lǐng)域的研究成果，綜合利用遙感、機(jī)載雷達(dá)、地理信息、車載移動測量系統(tǒng)、地下管線探測等技術(shù)，研發(fā)了地上下一體化三維服務(wù)決策平臺。平臺將地上建（構(gòu)）筑物與地下管網(wǎng)系統(tǒng)建立在同一空間框架內(nèi)，實現(xiàn)建（構(gòu)）筑物和地下管線的地上、地表、地下一體化建設(shè)，真實反映城市地上下空間現(xiàn)狀，實現(xiàn)海量真三維地理空間信息數(shù)據(jù)發(fā)布、查詢、瀏覽、分析、共享等功能。

實現(xiàn)三維數(shù)字城市地上下一體化建設(shè)，畫出地上建筑物和地下管線的清晰“地圖”，價值巨大，應(yīng)用范圍廣泛。“平臺可以進(jìn)行距離和面積量測，360度全方位瀏覽城市真實場景，查看建筑物在任意時段的日照情況；平臺的兩點通視分析、扇面可視分析、剖面分析、定點觀察、通視控高分析等功能，可以為安保、應(yīng)急指揮、建設(shè)規(guī)劃等提供直觀的數(shù)據(jù)支持?！焙幽鲜y繪工程院地理信息中心負(fù)責(zé)人李存文介紹說。

同時，平臺還針對地下管網(wǎng)開發(fā)了空間分析與規(guī)劃功能。“比如，某處供水管線爆裂，利用平臺的爆管分析功能，就可以快速找到距離漏水點最近的控制閥，將其關(guān)掉就能最大限度地避免損失?！崩畲嫖慕榻B，利用平臺的斷面分析功能，可以獲取任意區(qū)域內(nèi)的地下管網(wǎng)斷面圖，直觀查看地下管網(wǎng)的埋深情況和相互間的空間位置；通過區(qū)域開挖功能，選擇開挖范圍，設(shè)置好深度，能夠查看開挖后的地下管網(wǎng)布設(shè)現(xiàn)狀，查詢管網(wǎng)的屬性信息，并對其進(jìn)行標(biāo)注和空間量測。

“利用這個三維平臺，相關(guān)部門可以了解腳下的管線信息，評估管線燃爆、瞬時雨量過大等緊急事故影響的范圍和人數(shù)，及時向公眾發(fā)布預(yù)警并啟動應(yīng)急資源，提高城市突發(fā)事件的應(yīng)急能力；還可以有效防止施工人員挖斷管線，避免經(jīng)濟(jì)損失，減少重復(fù)建設(shè)和‘馬路拉鏈’現(xiàn)象?！崩畲嫖恼f。

“目前平臺的數(shù)據(jù)尚不完善，只針對河南省政府和駐馬店市政府周邊區(qū)域進(jìn)行了試點，但平臺的建設(shè)應(yīng)用不會停止。隨著我國“多規(guī)合一”、“智慧市政”、城市治理等工作的進(jìn)一步開展，平臺數(shù)據(jù)將會不斷補(bǔ)充和更新，屆時功能會更加強(qiáng)大，服務(wù)領(lǐng)域會更加廣泛，將為城市規(guī)劃管理、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、環(huán)境展示、海綿城市建設(shè)、地下管廊建設(shè)等提供輔助建議?！崩畲嫖男判臐M滿地說。

創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，科技研發(fā)實現(xiàn)突破

地下管線是城市的“血管”，是保障城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的“生命線”，關(guān)乎城市安全和民生大計。管線普查就是要摸清“血管”脈絡(luò)，加強(qiáng)地下管線的管理和維護(hù)，是保證地下管線正常運(yùn)行的前提。長期以來，河南省測繪工程院始終堅持干好這項簡單而又重復(fù)的工作，在這條并不輕松的道路上砥礪前行，從不懈怠。

● 標(biāo)記點號

● 探測地下管線

近年來，受鄭州市軌道交通管理辦公室委托，河南省測繪工程院還承擔(dān)了鄭州市域軌道交通線的可研究階段測量等工作，為全市交通樞紐建設(shè)提供了精準(zhǔn)服務(wù)。自2010年到2016年底，共完成了地鐵3號線、4號線、5號線、7號線、8號線、9號線、10號線、11號線的地面測量和11號線的地下管線和地下建（構(gòu)）筑物探測，以及2號線延伸線、中原西路有軌電車線路沿線測量，其中，鄭州市軌道交通11號線工程地下管線及地下建（構(gòu)）筑物探測項目榮獲2017年河南省測繪優(yōu)質(zhì)工程（成果）獎二等獎。

自2011年至今，河南省測繪工程院與上海測繪院二分院合作完成了上海市地鐵5號線既有段改擴(kuò)建、5號線南延伸、9號線三期南延伸和東延伸、11號線二期、11號線迪斯尼段，正在建設(shè)的地鐵14號線、18號線等項目的軸線復(fù)測等精密測量。這些惠及民生的重大地下交通工程，為軌道交通項目前期設(shè)計、后期施工提供了翔實可靠的信息保障，避免了因施工破壞地下管線的情況發(fā)生。

做好地下管線普查的同時，河南省測繪工程院還以科技創(chuàng)新為依托，積極探索和改進(jìn)測繪科技手段，研發(fā)一批自主知識產(chǎn)權(quán)軟件，以河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)、PCI GXL衛(wèi)星遙感影像處理系統(tǒng)、全數(shù)字?jǐn)z影測量網(wǎng)格系統(tǒng)、車載移動激光測量系統(tǒng)、無人機(jī)航攝系統(tǒng)、測量機(jī)器人、管線探測雷達(dá)為核心，形成了全面的地上下內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測量、地下管線探測和精密工程測量、遙感影像處理及地理信息系統(tǒng)研建生產(chǎn)規(guī)模體系，基本構(gòu)建了適應(yīng)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展要求的制度環(huán)境和體制機(jī)制，測繪地理信息科技創(chuàng)新成果碩果累累。其中，河南省測繪工程院聯(lián)合河南理工大學(xué)完成的地上下三維不動產(chǎn)時空信息集成與管理技術(shù)創(chuàng)新項目，在多視點云數(shù)據(jù)快速匹配與融合技術(shù)、地上下不動產(chǎn)權(quán)籍一體化表達(dá)與分析、三維不動產(chǎn)時空信息管理技術(shù)等方面取得了多項科技創(chuàng)新，獲國家發(fā)明專利2項、計算機(jī)軟件著作權(quán)5項、市廳級以上科技獎勵2項，發(fā)表論文50余篇。

服務(wù)城市地下管線管理工作沒有休止符。未來，河南省測繪工程院將會繼續(xù)扮演城市生命線的“守護(hù)神”角色，不斷補(bǔ)充和更新地下管線數(shù)據(jù)成果，大力推進(jìn)數(shù)據(jù)共享和成果應(yīng)用，持續(xù)開展科技創(chuàng)新，自主研發(fā)知識產(chǎn)權(quán)軟件，更好地滿足“智慧城市”建設(shè)需要，為城市管理和規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等提供可靠的技術(shù)保障和完整的監(jiān)測體系，確保城市安全運(yùn)行。

● 雷達(dá)探測

● 準(zhǔn)備加載信號

● 下井測量

● 采集坐標(biāo)