賈 斌，李 昱，李 蕾＊，陶玉明，周自翔，劉文濤

（1.西安市勘察測(cè)繪院，陜西 西安 710054；2.西安科技大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710054；3.中煤（西安）地下空間科技發(fā)展有限公司，陜西 西安 710054；4.中國(guó)建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610052）

地下管線是鋪設(shè)于地面以下，用于傳輸能源、信息或排泄廢棄物等的管道（溝、廊），線纜及其附屬設(shè)施，在城市的規(guī)劃、管理與建設(shè)中有著極其重要的意義與作用[1]。不僅如此，城市的地下管線還有著信息傳遞、能源輸送、排澇減災(zāi)、廢物排棄等功能，在城市的健康發(fā)展與持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中扮演著重要的角色，被稱(chēng)為城市的“神經(jīng)”和“血脈”[2]。實(shí)時(shí)更新合理準(zhǔn)確的地下管線數(shù)據(jù)不僅有利于相關(guān)部門(mén)與行業(yè)掌握地下管線的應(yīng)用情況，便于資源的合理有效利用、規(guī)避浪費(fèi)，且便于管線建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與成本預(yù)算。地下管線數(shù)據(jù)的檢查繁雜瑣碎而且耗時(shí)較長(zhǎng)，通過(guò)編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管線的自動(dòng)化檢查，可以快速、全面地對(duì)地下管線數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)檢，對(duì)地下管線數(shù)據(jù)的質(zhì)量把控與管理具有重要意義[3-8]。

1 質(zhì)檢系統(tǒng)類(lèi)型

城市地下管線資料具有多源性、多樣性、離散性和時(shí)空性等特點(diǎn)[9]，將地下管線不同種類(lèi)的常見(jiàn)錯(cuò)誤進(jìn)行大類(lèi)劃分，主要包括邏輯關(guān)系檢查、要素關(guān)系檢查與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化檢查。再將檢查大類(lèi)進(jìn)一步細(xì)分，主要分為管點(diǎn)檢查、管段檢查、管段坡度與夾角檢查、屬性一致檢查、多通檢查、長(zhǎng)度異常檢查、排水流向檢查、坐標(biāo)表檢查、垂直凈距檢查和自定義檢查等10個(gè)主要類(lèi)型。其具體分類(lèi)情況如表1所示。

表1 地下管線質(zhì)檢系統(tǒng)類(lèi)型

2 質(zhì)檢系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 總體架構(gòu)

根據(jù)當(dāng)下城市發(fā)展與項(xiàng)目要求，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐并總結(jié)管線數(shù)據(jù)自身邏輯、規(guī)律，設(shè)計(jì)符合城市地下管線數(shù)據(jù)質(zhì)檢系統(tǒng)，為市政建設(shè)和管理提供輔助決策、咨詢(xún)服務(wù)。該管線質(zhì)檢系統(tǒng)框架參照CJJ61-2017城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程，將整體框架主要?jiǎng)澐譃閿?shù)據(jù)層、界面層及應(yīng)用層。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 地下管線質(zhì)檢系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2 技術(shù)路線

論文選取Auto CAD平臺(tái)作為質(zhì)檢系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)，根據(jù)地下管線項(xiàng)目要求，對(duì)地下管線數(shù)據(jù)檢查功能模塊設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)，結(jié)合C#作為開(kāi)發(fā)工具，設(shè)計(jì)完善地下管線質(zhì)檢系統(tǒng)，并將地下管線腳本程序加載到以Auto CAD平臺(tái)為基礎(chǔ)的測(cè)繪基礎(chǔ)軟件中，如圖2所示。

圖2 技術(shù)路線圖

2.3 設(shè)計(jì)思路

2.3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，運(yùn)用智能的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言正確并快速地對(duì)不同類(lèi)型的管線數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)檢查，并將管線數(shù)據(jù)檢查與快速改動(dòng)等功能進(jìn)行快速聯(lián)動(dòng)，是其數(shù)據(jù)檢查與修改處理的關(guān)鍵與核心。為提高管線數(shù)據(jù)檢查內(nèi)業(yè)作業(yè)效率和簡(jiǎn)化的修改處理流程，開(kāi)發(fā)地下管線普查數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理系統(tǒng)顯得非常重要[10]。Auto CAD軟件二次開(kāi)發(fā)的方法多種多樣，采用參數(shù)化、成組化或者交互式的方法進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)化工作,可以為軟件的高效應(yīng)用提供有利條件[11]。采用C#語(yǔ)言結(jié)合交互式CAD技術(shù)，基于AutoCAD2010軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了地下管線數(shù)據(jù)質(zhì)檢系統(tǒng)。其系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖

2.3.2 功能模塊實(shí)現(xiàn)

地下管線質(zhì)檢系統(tǒng)功能模塊是根據(jù)該質(zhì)檢系統(tǒng)的10種類(lèi)型來(lái)進(jìn)行細(xì)分，具體操作方法是通過(guò)對(duì)各類(lèi)型數(shù)據(jù)庫(kù)中的不同管線類(lèi)別來(lái)進(jìn)行檢查，其中管線類(lèi)別主要有：電力、給水、工業(yè)、排水等類(lèi)型。以管點(diǎn)檢查為例，管類(lèi)檢查選擇窗口，如圖4所示。

圖4 管類(lèi)檢查選擇窗口

3 質(zhì)檢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

由于地下管線普查數(shù)據(jù)的檢查類(lèi)型較多，論文在此以屬性一致檢查、長(zhǎng)度異常檢查以及坐標(biāo)表檢查為例，進(jìn)行詳述。

3.1 屬性一致檢查

屬性一致檢查即檢查管線的管點(diǎn)兩邊管段的屬性是否一致，同一管線上的管點(diǎn)與管線屬性是否一致。根據(jù)系統(tǒng)表中所設(shè)置的管點(diǎn)性質(zhì)名稱(chēng)（一般為材料或孔徑），檢查管點(diǎn)兩端的屬性是否一致，若不一致，則提示錯(cuò)誤；檢查屬性的內(nèi)容包括對(duì)管線的平面位置、高程、走向、埋深、規(guī)格、性質(zhì)、材料、權(quán)屬單位、埋設(shè)年代等的檢查。此外，還需檢查各類(lèi)管線不同于其他管線的屬性值，使其準(zhǔn)確性更高。

3.2 長(zhǎng)度異常檢查

長(zhǎng)度異常檢查是指在已有的管線長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)檢查的情況下，增加了管線長(zhǎng)度過(guò)短的檢查情況。其中，檢查管段三維長(zhǎng)度是否大于用戶(hù)界面設(shè)置的閾值，如大于此數(shù)值，則提示錯(cuò)誤；用戶(hù)界面默認(rèn)閾值參數(shù)為75 m，用戶(hù)可根據(jù)項(xiàng)目要求自行修改。而管線長(zhǎng)度過(guò)短檢查是檢查管段三維長(zhǎng)度是否小于用戶(hù)界面設(shè)置的閾值，如小于此數(shù)值，提示錯(cuò)誤；用戶(hù)界面默認(rèn)閾值參數(shù)為0.05 m，用戶(hù)可根據(jù)項(xiàng)目要求自行修改，一方面是指沒(méi)有必要在管線過(guò)短距離中設(shè)置過(guò)多的管線點(diǎn)；另一方面是即使管線過(guò)短距離中出現(xiàn)不同功能的2個(gè)管線點(diǎn)，如水管的閥門(mén)與直通接頭自身就有長(zhǎng)度，所以呈現(xiàn)于地形圖上也是會(huì)有一定距離的，因此，管線過(guò)短距離的出現(xiàn)是不合理的，其中，三維長(zhǎng)度計(jì)算公式為：（Z1=地面高程1-埋深1，Z2=地面高程2-埋深2）。而造成管線過(guò)短此類(lèi)錯(cuò)誤的原因也是多樣的，比如在多定點(diǎn)時(shí)，就需要結(jié)合管線來(lái)刪除多余的管點(diǎn)；或在對(duì)管線埋深的錯(cuò)誤判讀時(shí)，就需要結(jié)合外業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行判讀與修改。

3.3 坐標(biāo)表檢查

坐標(biāo)表檢查即檢查管線坐標(biāo)表中重復(fù)的點(diǎn)號(hào)，檢查測(cè)量數(shù)據(jù)表中是否存在點(diǎn)號(hào)不同且坐標(biāo)相同的點(diǎn)或點(diǎn)號(hào)相同且坐標(biāo)不同的點(diǎn)，若存在，則提示錯(cuò)誤。同時(shí)也可對(duì)坐標(biāo)表進(jìn)行查看、修改、刪除等的操作，其具體檢查內(nèi)容主要是在管線數(shù)據(jù)中定位當(dāng)前坐標(biāo)記錄的位置，導(dǎo)出點(diǎn)號(hào)重復(fù)的記錄，提供點(diǎn)號(hào)查詢(xún)的工具。

4 結(jié)論

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，地下管線所能提供的管線系統(tǒng)數(shù)據(jù)也在完整性、準(zhǔn)確性、現(xiàn)實(shí)性方面有了更高的要求，因此，在地下管線測(cè)量中對(duì)地下管線數(shù)據(jù)的檢查就顯得十分重要。論文針對(duì)邏輯關(guān)系、要素關(guān)系與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化等不同的管線數(shù)據(jù)檢查類(lèi)型進(jìn)一步細(xì)分，根據(jù)其內(nèi)在判別原則與C#語(yǔ)言和Auto CAD的開(kāi)發(fā)邏輯，實(shí)現(xiàn)了地下管線數(shù)據(jù)檢查工具的設(shè)計(jì)。此研究已應(yīng)用于呼倫貝爾市中心城區(qū)地下管線補(bǔ)測(cè)實(shí)踐中，實(shí)踐證明，地下管線數(shù)據(jù)檢查工具可以較好地檢查實(shí)際作業(yè)中的問(wèn)題，提高工作效率，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。