科學管理校園地下管線資源

摘要 逐步實現校園數字化科學管理。不但在教學管理、學術研究、校園生活管理等方面建設以信息化為輔助的管理機制，在校園資源管理方面也應體現科研和生產、理論和實踐的有機結合，本文以中國地質大學(武漢)校園地下管線管理為例進行分析，探索科學管理校園地下管線資源的有效方法。

關鍵詞 校園地下管線 探測 建庫 地理信息

中圖分類號：G647.6文獻標識碼：A

Scientific Management Campus Underground Pipeline Resources

CHEN Lasheng[1]， XIE Banghua[2]

([1]Logistics management office， China University of Geosciences (Wuhan)， Wuhan， Hubei 430074;

[2]Information Engineering School，China University of Geosciences (Wuhan)， Wuhan， Hubei 430074)

AbstractGradually realize campus digital scientific management， need not only the construction of information into auxiliary management mechanism from aspects in teaching management， academic research， campus life management， etc， but also in school resource management. This paper takes China University of Geosciences (Wuhan) as an example to analyse the effective methods of scientific management campus underground pipeline resources.

Key wordscampus underground pipeline；probe; establish libray; Geo Information

0 引言

國內外諸多高等院校都利用校內已經建成的校園網絡，開始進行數字校園的建設，但是校園地下管線資源管理一直比較薄弱，不少學校存在地下管線分布情況不明，管線資料不完整、不準確、不規范的現狀。筆者從走訪了東北地區、中南地區的一些校園，很多高校都還沒有建立完整的地下管線資源管理體系，職業學校、專科學校等很多校園在地下管線資源管理工作中迫切希望能夠得到更科學的管理方式和輔助系統。為完善校園地下管線資源的管理，建立適合學校特色的地下管線資源信息化輔助管理系統是當前工作中的一項迫切任務，它可以為校園規劃、建設和完善管理提供可靠的支撐。

1 工作步驟

地大校區建校幾十年以來各類地下管線縱橫交錯，分布復雜。這些管線擔負著水電氣的輸送等工作，是學校賴以生存和發展的重要基礎設施。經過長期的校園建設，校園內地形變化較大，尤其是地下管線增加了很多，目前使用的資料遠不能滿足管理的需要。如何用現代化手段來管理這些重要地下管線資源設施，是校園管理部門迫切需要解決的課題之一。地大經過與管理層討證，擬在原有的資料基礎上，首先對全校范圍內的地下給水管線進行探測，同時對相關的地形進行測量，用現代信息化手段對現狀資料進行科學的管理，建立了地大地下給水管理信息系統。

1.1 第一步 全面的地形測量

（1）平面控制測量。平面控制測量分為首級控制測量和圖根控制測量。

首級平面控制測量：本次校園地形測量首級控制采用E級GPS控制網，利用校園測繪標志點，起算點用學校已有坐標控制點。E級GPS平面控制網采用靜態定位模式同步觀測。根據校園情況，布設E級GPS點應能覆蓋整個校區，同時便于下一級控制的發展。每個GPS點應至少與另一個GPS 點通視。選點與埋石按《全球定位系統城市測量技術規程》有關要求執行，選用雙頻Trimble R6 RTK GPS接收機，并且在點作業過程中滿足表中設計技術要求。

圖根導線測量：根據地大校區地形情況，布設符合導線、閉合導線和支導線。以符合導線為主，輔助少量閉合導線。圖根導線點用水泥鋼丁在水泥路面作標志，其數量每個圖幅控制點數大于2個。相鄰的短邊與長邊邊長之比不小于1/3。圖根控制點編號方法為一級圖根點用大寫字母再附加001、002、003……進行編號。布設過程中要求支導線不超過三條邊。

（2）水準控制測量。水準測量用AL322自動安平水準儀對大部分GPS點按四等水準要求進行水準聯測，圖根點采用全站儀三角高程。R6 GPS-RTK點高程自動采集。

（3）地形圖測量。針對校園實際情況，安排每組3人的4組人員進行測量。相鄰地物點間距中誤差不大于圖上0.4mm，地物點與鄰近控制點的間距中誤差不大于圖上0.5mm，設定地形圖比例尺為1:500，地形圖圖幅規格為50cm€?0cm。分幅編號按內圖廓西南角坐標整公里數編碼，X坐標在前，Y坐標在后，中間以短線連接。圖名采用圖幅內校園約定俗成地理名稱或校區用地單位名稱表示，并注重不重名。

1.2 第二步 地下管線探測

1.2.1 探測內容

對校園自來水管線進行探測是任務的重點。包括檢修井、閥門井、三通、消防栓、閥門、進出水口、預留口、變徑等。其次是對排水管線的探測，主要以窨井的測量定位為住，由于排水管道大部分不是金屬性質，探測非金屬管道有一定的難度，但是排水管道相對給水管道大、離地面近的特點使工作進展比較順利。排水管道探測包括窨井、出水口、預留口等。再者是對全校范圍的路燈進行定位，相關附屬物包括變電室等的定位，同時對主電纜溝進行探測，對路燈之間的供電電纜實施探測。

1.2.2 管線探測的方法

探測的基本原則：從已知到未知；從簡單到復雜；方法有效、快捷、輕便；相對復雜條件下根據復雜程度采用相應綜合方法。地下管線探測方法很多著作做過論述，這里僅簡單介紹該工作使用方法。

金屬管道和電纜的探查方法：（1）金屬管道，根據條件采用直接法、夾鉗法及磁偶極感應法；（2）接頭為高阻體的金屬管道，采用頻率較高的電磁感應法或電磁波法；（3）埋深（相對管徑）較大的金屬管道，采用功率大、頻率低的直接法；（4）電力電纜先采用被動源進行搜索，初步定位，然后用主動源法精確定位、定深，當電纜有出露端時，采用夾鉗法。

非金屬管道的探查方法：（1）有出入口的非金屬管道采用示蹤電磁法；（2）鋼筋混凝土管道采用磁偶極感應法，但需加大發射功率（或磁矩）、縮短收發距離；（3）管徑較大的非金屬管道，采用電磁波法。

儀器探查主要是針對隱蔽管線點，金屬管線儀器容易探查，但實際上地下管線有許多都是非金屬管線，安排有經驗、所屬單位的資料或通過打樣洞方法探查其位置及埋深。

1.2.3 管線設施調查

管線設施的調查包括：建設維護時間、材質（砼、鑄鐵、PE、PVC、鋼、銅）、埋深、管徑、埋設方式(直埋、管埋、方溝)、根數等。在探測時記錄表記錄管線特征：自來水類管線三個方向以上（包括三個方向）用“三通”、“四通”等表示；兩個方向有明顯的轉角，轉角接近90 度用“轉折”；管線的起點、終點用“起點”、“終點”表示。除出露、消防栓、閥門、進出水口、出水口、入水口等實際露在外面的管線特征外，其他情況埋深不為0。

1.3 第三步 數據加工處理

管線資源系統的數據包括圖形數據與屬性數據的采集。完成野外數據采集后，及時完成編輯成圖，編輯處理采用我校自行研制的MapSUV和MapGIS平臺軟件系統軟件。基礎數據整理完成后如圖所示。

消火栓、閥門、拐點等地物用點狀符號表示。自來水、排水管道、電纜等用線狀符號表示，并根據不同性質、用途、名稱、材質等設置不同的圖層，加上管徑、埋深、編號和埋設時間、管理部門等屬性字段。

在地理信息系統內將前期處理的點、線文件裝入到管網處理系統里完成建網耦合，并完全處理耦合過程中出現的錯誤。

1.4 第四步 建立地下管線資源管理信息系統

（1）數據庫建設：①拓撲關系建立。對道路、水系和建筑物等建立圖形點、線、面間拓撲關系，并對圖形數據結構進行檢查。②屬性數據錄入。根據探測結果和測量數據，在結合管線設施調查數據，按系統的要求錄入到數據庫。③圖形數據和屬性數據掛接。對照圖形數據逐一進行屬性數據掛接，建立圖形與屬性的一一對應關系。盡量采用批處理方式進行屬性掛接，掛接不上的要做圖形和屬性數據的對應檢查。

（2）數據檢查與入庫：①數據檢查。在數據入庫前按規范對數據成果質量要求進行全面質量檢查，并記錄檢查結果，對質量檢查不合格的數據應予以修改或返工，質量檢查合格的數據方可入庫。檢核數據完整性﹑準確性﹑邏輯性以及數據分層和文件命名的規范性等，滿足要求后建立數據庫。②數據入庫。當數據檢查合格后，在軟件系統里進行試運行。

2 有效管理

管線資源管理著重在以下幾個方面：

（1）信息查詢。校園管線系統設定的合法用戶可按條件對管線和管點的屬性信息進行查詢。用戶選中想要查詢的管線種類，那么與選中管線相關的一些屬性信息便會顯示在計算機窗口中。還可以查詢影響某樓棟資源供應的管線范圍、閥門等信息，對某種預案進行輔助信息管理，提供最優路徑、最短路徑查詢等功能。

（2）圖層管理。包括對圖層進行管理控制的一些功能，圖層顯示控制便是其中的功能之一。用戶可以根據實際需要打開所有圖層全顯示、全關閉或有選擇的圖層顯示與關閉控制，還可以將某一設定圖層單獨保存成為文件或數據庫的形式。

（3）圖表統計。包括管線長度統計報表、管線分類長度統計報表、管點類型統計報表、管線長度統計圖表及管點類型統計圖表功能。例如用戶可以在窗口上用矩形框、圓形或多邊形框選擇要統計的管線范圍，也可以用自定義表達式的方式選擇統計。統計的結果可以是報表的形式，也可以是直方圖、餅圖等圖形的方式。

3 結束語

校園通過對地下資源的梳理、登記和清理廢舊地下管線資源，建立相應的信息管理系統。為校園工程建設提供了可視化的查詢依據，對依賴地下管線傳輸的其他資源實現統計分析，避免了浪費，為校園管理部門提高管理效率和決策依據。校園地形精細現狀建設，地下管線資源的有效管理，為進一步全面建設數字校園奠定了堅實的基礎。

參考文獻

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