安吉縣地下管線探測與信息系統建設

琚 鋒，吳建曄，俞連芳，錢強強

（1.湖州市測繪院，浙江 湖州 313000）

安吉縣地下管線探測與信息系統建設

琚 鋒1，吳建曄1，俞連芳1，錢強強1

（1.湖州市測繪院，浙江 湖州 313000）

結合安吉縣綜合地下管線探測與信息系統建設實踐，闡述了地下管線外業探測、內業整理、空間數據庫建庫和信息系統建設整個流程；總結了建設過程中涉及到的關鍵技術與難點，為快速搭建縣級城市綜合地下管線信息系統提供了參考方案。

地下管線；物探；空間數據庫；信息系統

城市綜合地下管線是城市基礎設施的重要組成部分[1]。由于管線資料及相關信息不完整，在建設施工過程中，常出現挖斷、挖破地下管線等事故，造成不必要的經濟損失。進行城市地下管線現狀基礎資料探測，準確摸清城市地下管線的分布情況，建立一套科學、完善和先進的城市地下管網信息管理系統，實現城市管網數據整合和數據動態管理，對現代化城市的建設和科學發展具有重大的現實意義。為適應安吉縣地下空間管理和城市規劃建設的需要，確保城市重要基礎設施，特別是地下管線的安全運行，安吉縣市管理局組織開展綜合地下管線普查工作，建立城市綜合地下管線管理信息系統。

1 地下管線探測

1.1 地下管線探查方法

1）明顯點量測。地下管線的明顯點均采用直接量測的方式進行。對于排水、給水、燃氣的明顯點，打開井蓋，用特制的探桿直接量測管線，詳細記錄管線的埋深、材質、管徑及與相鄰管線點的連接關系；對于電信、電力管線，操作員需進入檢修井內，用鋼尺量測埋深、管線斷面尺寸等相關數據，并調查孔數、已用孔數、敷設方式及與相鄰管線點的連接關系。

2）隱蔽點定位與定深。隱蔽管線探查應遵循從已知到未知，從簡單到復雜，方法有效、快速、輕便的原則，復雜條件下應采用綜合方法[2]。安吉縣管線種類較多，特別是給水管線、煤氣管線明顯點很少，檢修井內一般看不到管徑、埋深與材質，給管線普查帶來一定的難度。對這些地下管線進行探測時，應根據不同情況選擇不同的工作方法和工作參數，滿足精度要求。

3）管線點編號與標注。管線點外業編號采用“探測小組號+管線代號+流水號” 組成。管線點的地面標志統一用紅油漆標注“+”記號，并在管線點附近明顯且能長期保留的建筑物或地面上標注管線點號。外業工作采用每調查或探測一個特征點，同時在外業草圖上記錄點的屬性，并根據調查結果確定其連接關系的方法。

1.2 管線測量

管線測量的任務包括圖根控制測量和管線點測量。圖根控制測量主要以安吉縣檔案館提供的Ⅱ級以上等級控制點作為起算點，直接加密圖根控制點。圖根控制布設為電磁波測距附合導線或結點導線網。若因地形限制導線無法附合的區域可布設圖根支導線[3]。管線點測量主要是測定管線點的平面坐標和高程。在管線探測區布設平面控制網和高程控制網，對探測的管線點，采用全站儀極坐標法測定其平面坐標和高程，形成管線點坐標數據，作為精確繪制管線圖的基礎。

2 地下管線信息系統建設

地下管線普查后形成地下管線的空間和屬性信息，按照標準要求通過數據處理軟件錄入計算機，建立基礎地理空間數據庫和管線信息數據庫，并經過查錯程序檢查，排查錯誤，確保數據庫中數據和資料的準確無誤。安吉縣綜合地下管線信息系統數據庫存儲于SQL Server 2008，主要由綜合地下管線工程數據庫和基礎地理空間數據庫組成，如圖1所示。其中，基礎地理空間數據庫包括1∶500和1∶2 000地形數據以及不同分辨率的衛星遙感影像數據[4]。

整個地下管線探測工程外業進行的同時，利用地下管線外業數據處理系統HSM-Pipe對地下管線屬性數據進行處理；外業測量數據采用清華山維EPSW前端數據采集軟件直接將數據傳入計算機，實現測量數據內外業一體化成圖；再通過物探點號將兩者結合形成綜合地下管線工程數據庫。為便于外業測量小組進行地下管線數據檢查，工程數據庫存儲于Access數據庫中，待數據檢查無誤后，最終匯總入庫形成綜合地下管線數據庫。

圖1 綜合地下管線數據庫建庫流程圖

安吉縣地下管線信息系統采用清華山維公司的SunwayGIS平臺，實現了地形數據、地下管線數據、遙感影像數據等多源多尺度海量空間數據無縫集成管理，繪制出城市綜合地下管線管理的一張藍圖。平臺管線模塊開發了相當完備的專業功能。系統在管線數據檢查與質量控制方面，根據地下管線的專業特點，定制了專用數據檢查工具，對管線數據點線之間的拓撲關系、屬性值的合理性、屬性關聯等諸多方面進行自動檢查，保證入庫數據的質量；同時系統與清華山維EPSW前端數據采集軟件無縫集成[5]，實現了外業數據采集、數據整理入庫、數據應用、數據庫更新、數據交換與共享等整體解決方案。

3 關鍵技術和難點

安吉縣地下管線埋設錯綜復雜，用單一的技術方法往往不能辨別管線的埋設情況。在管線埋設相對復雜的情況下應綜合采用各種物探方法以保證探測精度的可靠性。

3.1 近間距平行管線探測

安吉縣地下管線探測對象主要是沿道路兩側管線，在探測過程中如沿道路兩側多條管線并行且間距較小，管線周圍磁場會疊加，管道間信號相互干擾，據此定位定深會導致探測誤差，甚至帶來錯誤結果。因此，根據多年管線探測經驗宜采取直接法或夾鉗法；在管線密集、且沒有使用直接法、夾鉗法的條件時，靈活運用選擇性激發或壓線法（傾斜壓線法），使得盡可能多的電流在目標管線上流動。使目標管線上的異常信號能從其他管線和介質中分離出來[6]。同時，為了保證管線的平面位置和埋深的精度，在有條件的區域應開挖驗證管線的實際埋設情況，特別是管線的埋深應綜合比較直讀法、70%法及開挖驗證的實際深度并加以改正。

3.2 深埋管線的探測

據調查，安吉縣市政管線埋深一般約為2 m，但有些過河、穿越地方等采用了頂管方法埋設，管線埋得很深，如安吉污水處理廠進廠段污水管網埋深近8 m，給管線探測帶來困難。隨著管線埋深增加，管線探測儀的信號衰減，探測難度增大。通過使用探地雷達、RD8000等較新儀器進行探測、調閱管線權屬單位的設計圖紙、相關人員現場指認、人員下井等多種方法綜合分析，定深定走向，解決這一難點。

3.3 管線數據標準化

安吉縣綜合地下管線系統和地下管線外業數據處理系統均使用“模板”技術封裝所有的數據標準。在項目實施開始，先制作了一個“安吉管線模板”，完成模板制作就相當于制定了一套數據標準[7]。只有具有一定權限的管理員，才能對模板進行修改，從而保證了數據在表結構、管線點、管線屬性域、坐標空間參考等信息符合數據庫設計標準，始終保持統一標準。

3.4 管網三維分析

安吉縣綜合地下管線信息系統通過對地形數據和管線數據進行符號化處理，實現管線的三維動態顯示功能，不僅可顯示空間關系，還可顯示各種要素屬性信息，模擬管線連通效果，生成三維模型數據，分析和輔助決策等。

[1] 龔俊,王新洲,王文慶，等.城市地下管線信息管理系統的探討[J].地理空間信息,2005,3(3):9-11

[2] CJJ61-2003.城市地下管線探測技術規程[S].

[3] CJJ8-99.城市測量規范[S].

[4] CJJ100-2004.城市基礎地理信息系統技術規范[S].

[5] 琚鋒,錢強強,錢中杰.清華山維SunwayGIS與南方CASS數據轉換研究[J].地理空間信息,2011,9(3):41-43

[6] 杜良法,李先軍.復雜條件下城市地下管線探測技術的應用[J].地質與勘探,2007,43(3):116-120

[7] 張紅梅,張超.蕪湖市地下管線地理信息系統的建設研究[J].城市勘測,2009(5):46-48

Detection and Information System Construction of Underground Pipeline in Anji

byJU Feng

Based on the detection and information system construction of the comprehensive underground pipeline in Anji, this paper elaborated the complete process including underground pipeline detection, data processing, spatial database and information system construction, summarized the key technologies and difficulties appeared in the process of practice, and provided a reference scheme for fast construction of the urban underground pipeline information management system in county-cities.

underground pipeline,geophysical prospecting,spatial database,information system

P208

B

1672-4623（2014）02-0144-02

10.11709/j.issn.1672-4623.2014.02.052

2012-09-18。

琚鋒，工程師，主要從事地學信息系統研究與應用工作。