城市地下管線測量數據分析論文

時間：2023-05-02 13:09:38 論文范文我要投稿

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城市地下管線測量數據分析論文

　　摘要：城市地下管線是城市信息傳遞和能量輸送的“生命線”，其包括給水、排水、燃氣、熱力、電信、電力、工業管道等幾大類，具有分布密集、測量和管理困難的特點。城市地下管線測量涉及數據量大，必須使用多種測量方法相結合才能完成，因此，采用合理的測量方法和數據分析模式才能夠較準確的反映出地下管線的特征要素。

城市地下管線測量數據分析論文

　　關鍵詞：地下管線；數據分析；屬性調查；數據庫

　　1概述

　　隨著現代城市化進程的速度加快，“數字城市”正在深入人們的日常生活和工作中，而作為“數字城市”重要支撐的地下管線系統，發揮著城市信息傳遞、能源輸送、排澇減災、以及廢物排棄等功能，不僅是城市基礎設施的重要組成部分，也是社會經濟和城市健康、可持續發展的重要基礎和保障。由于在設計埋設新的城市地下管線時，必須摸清線路現有的各種地下管線的分布情況，為工程建設和管理提供實時、準確和可靠的地下管線信息[1]，所以選用合理的探測方法和數據分析模式就顯得尤為重要。文章結合肇慶市高要區南興路地下管線測量項目，對城市地下管線測量方法和數據分析進行探討。

　　2城市地下管線類別

　　城市地下管線探測的對象可分為兩大類：城市地下管道和地下的電纜[2]。也可按其用途、材質和管形等來進行細分，主要細分為以下類型：

　　2.1按用途大體可分為：

　　（1）給水管道（JS）；

　　（2）排水管道（PS），分為雨水（YS）、污水（WS）；

　　（3）燃氣管道（RQ），分為煤氣（MQ）、液化氣和天然氣；

　　（4）熱力管道（RL），分為蒸汽（ZQ）、熱水（RS）；

　　（5）工業管道（GY），分為氫（Q）、氧（Y）、乙炔（YQ）、石油（SY）、排渣（PZ）等；

　　（6）電力管線（DL），分為供電（GD）、路燈（LD）、電車（DC）等；

　　（7）電信管線（DX），分為通訊（TX）、光纜（GL）、廣播（GB）、電視（DS）等；

　　（8）綜合管溝（ZH）；

　　（9）人防（RF）。

　　2.2按材質大體可分為：

　　（1）金屬管道；

　　（2）非金屬管道，其包括水泥管道和塑料管道（PPR、PVC）。

　　2.3按管形大體可分為：

　　（1）圓形管道；

　　（2）方形管道；

　　（3）地溝（管溝）。

　　3地下管線測量要素

　　地下管線測量應在現場查明各種地下管線的敷設狀況及在地面上的投影位置和埋深，并在地面上設置管線點標志。管線點分為明顯管線點和隱蔽管線點，在明顯管線點上應對地下管線進行實地調查和量測，在隱蔽管線點上應用儀器探查地下管線的地面投影位置及其埋深。管線點宜設置在管線的特征點或其地面投影位置上，管線特征點包括交叉點、分支點、轉折點、起止點以及管線上的附屬設施中心點等[3]。地下管線測量內容主要包括：地面控制測量，地下管線類型和規格判定，地下管線位置和埋深探測，管線地面投影點坐標采集，測量成果入庫和檢查驗收。控制測量應在城市的等級控制網基礎上布設，其施測方法為現有成熟的控制測量方法均可采用，如電磁波導線，靜態、快速靜態和動態GPS測量等。管線地面投影點的平面位置和高程測量可采用GPS-RTK測量、導線串聯法或極坐標法等。

　　4城市地下管線測量實施

　　肇慶市高要區南興路地下管線測量項目線路長度為6.2公里，線路范圍分布有高層住宅小區、商業區、工廠、學校、機關企事業單位和密集型居民區等，并且區域內道路交通非常繁忙，攤位眾多，人行密集，地下管線分布密集且縱橫交錯。結合實際情況，本項目采用雷迪RD8000探測儀進行金屬管線電磁法探測和開井明探非金屬管線相結合的方法進行地下管線探測。

　　4.1工作原理及方法技術

　　管線探測過程中首先應遵循從已知到未知，從簡單到復雜，復雜條件下采用綜合方法相互驗證等原則[4]。地下金屬管線探測是依據電磁場原理來進行的，利用管線探測儀的發射裝置發射電磁信號，使地下金屬管線產生交變微電流，從而使地下金屬管線周圍產生二次電磁場，使用管線探測儀的接收裝置分析其電磁場分布特征，從而探測到地下金屬管線的空間位置。根據現場條件選擇合適的方法技術進行實地探測，特別是在管線較復雜的地段靈活使用充電法、選擇激發法、壓線法（包括水平壓線、垂直壓線和傾斜壓線等）等方法技術。

　　4.2地下管線探測取舍標準

　　4.3地下管線探測實施

　　地下管線探測是一項專業性較強的工作，涉及物探、測量和內業成圖等專業性工序，它要求各工序緊密協作，環環相扣，靈活運用各種探測技術解決疑難管線的探測；采用先進的測量手段進行數據采集，而后進行內業資料處理。

　　4.3.1明顯點調查

　　明顯點調查方法是將檢查井蓋打開，對明顯管線點及其附屬設施（包括接線箱、電信人孔、電信手孔、儀表井、檢修井、閥門、消火栓等）做詳細的調查、量測和記錄；查清各類管線的類型、管徑、材質、埋深、走向及管線的連接關系。其中消防栓、電話亭、接線箱、配電箱、出入地、上桿埋深取為“0”值。排水類管線埋深值取管底埋深。管線點的地面投影位置設在井蓋中心，當管線點地面投影與檢查井中心偏距≥0.2m時，需量測管偏并記錄了管偏方向和距離，當管偏大于0.5m時實測其管線點地面投影點位，檢修井作為地物點。對于排水管線，一般采用量桿來量測深度和判斷各分支方向，量測深度時采用多次量測取平均值來確定。在地下管線外業數據采集中，繪制了地下管線預編點號調查草圖，草圖上標注管線點連接關系、點號，便于物探點坐標數據采集和內業數據處理。

　　4.3.2隱蔽點探測

　　（1）線纜類管線隱蔽點的探查電信、電力等線纜類管線隱蔽點的探查，一般采用夾鉗法或感應法；對于單根埋設方式的，采用極大值定位就可以滿足精度要求，本項目探測使用的是RD系列儀器，采用70%的異常寬度定深；對于管塊埋設方式的，其隱蔽點探測采用等效中心修正法進行校正。（2）直埋類管線的探測方法探查給水、燃氣、工業管線等直埋類管線時，其材質為金屬且有明顯點并具備接地條件的地段可采用直連法（針對RD系列儀器主要采用33.3kHz和65.5kHz）探測，不具備接地條件的地段采用感應法探測；如果有砼質給水管線時，一般采用高頻管線儀探測結合開挖的形式，若常規方法無法達到目的時應及時前往權屬單位收集管線資料。

　　4.4管線地面投影點測量實施

　　4.4.1控制測量

　　圖根控制測量采用地形測量圖根控制點。

　　4.4.2地下管線地面投影點測量

　　地下管線地面投影點測量采用拓普康GTS-332型全站儀（±2"、±（2mm+2ppm×D））（D為邊長，以km為單位）來完成。本項目測區內所有圖根控制點分布合理，且滿足管線點和地形測量的要求。在上述控制點上分別設站，檢查無誤后對管線細部點實施測量，測量時采用極坐標法測量，水平角半測回，地面高程采用電磁波三角高程，野外記錄采用全站儀自動記錄格式，并一一對應記錄管線屬性數據資料。

　　5地下管線測量數據分析

　　5.1地下管線測量精度規定

　　（1）隱蔽管線點的探測精度：平面位置限差δts=0.10h，埋深限差δth=0.15h（h為地下管線中心埋深，單位為cm，當h＜1m時則以100cm代入計算）。

　　（2）明顯管線點埋深量測精度：當中心埋深＜2m時，其量測埋深限差為±5cm；當埋深≥2m、＜4m時，其量測埋深限差為±8cm；當埋深≥4m時，其量測埋深限差為±10cm。（3）管線點的測量精度：平面位置中誤差ms不得大于±5cm（相對于鄰近控制點）高程測量中誤差mh不得大于±3cm（相對于鄰近控制點）[5]。

　　（4）地下管線圖上測量點位中誤差不得大于±0.5ｍｍ；地下管線圖上探測點位中誤差不得大于±（0.5＋0.25δts/M（ｍｍ），式中M為測圖比例尺的分母。

　　5.2地下管線屬性調查要求

　　地下管線屬性調查包括管線類別、材質、規格、特征點類別、電纜根數、管塊總孔數及附屬設施等，其調查要求主要有：

　　（1）管線類別識別錯誤屬錯探管線，應重新調查。

　　（2）管線材質、電纜根數、管塊總孔數、特征點類別四項合并成一項統計，即所檢查管線點總數的四倍為計數總項，檢查錯誤率小于或等于總項的3%時，調查工作質量合格，否則不合格。

　　（3）管線規格包括管徑和方溝（或管塊）斷面尺寸，其量測限差為±5cm，檢查錯誤率小于或等于3%時，調查工作質量合格，否則不合格。

　　（4）檢查中發現漏探的管線應及時進行補探，并按規定的程序重新進行檢查。

　　5.3地下管線測量數據入庫

　　城市地下管線測量工作采集了大量的數據，獲得了非常豐富的信息成果，傳統的白紙成圖或機助成圖已無法滿足城市地下管線動態管理需要。為了更好的使用和管理地下管線信息數據，最有效的方法是建立地下GIS系統數據庫，它可以在計算機上建立各種管線信息數據庫，使圖形、文本信息的錄入、修改、刪除等數據管理實現自動化[6]。管線探測數據、外業測量數據經過檢查合格后錄入“地下管線數據處理系統”，不僅大大提高了測量數據內業處理效率，還進一步優化了內外業一體化作業流程。

　　6結束語

　　隨著城市建設的日新月異，地下管線的數量和種類也越來越多。地下管線測量作為“數字城市”的基礎性數據保障，對城市的信息化建設起著至關重要的作用[7]。對城市地下管線進行測量，從而保證了城市地下管線資料的現勢性、完整性、準確性和有效性，從而滿足現代“數字城市”建設的需要。我們通過對城市地下管線測量采集的數據進行數字化、信息化的管理，不僅大大提高了工作效率，而且使數據更加有效的服務于相關使用部門。

　　參考文獻:

　　[1]劉港．淺談城市地下管線的測量精度及方法[J]．地理空間信息，2007，5（4）：95-96.

　　[2]陳杰華，陳敏．城市地下管線測量方法研究[J]．江西測繪，2015（2）：38-41.

　　[3]CJJ61-1994．城市地下管線探測技術規程[S]．

　　[4]楊虎．城市地下管線探查技術及方法研究[J]．科技資訊，2013（13）：70-71.

　　[5]孔祥元，梅是義．控制測量學[M].武漢：武漢大學出版社，2002.

　　[6]房晶．城市地下管線測量探討[J]．淮海工學院學報（自然科學版），2009（18）：71-72.

　　[7]王榮．城市地下管線普查中的技術應用[J]．測繪技術裝備，2014，16（4）：46+79-80.

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