對北京西站地區市政管線測繪工程的研究

朱照榮，李金剛，曾艷艷，陳廷武

(北京市測繪設計研究院，北京100038)

一、引 言

隨著經濟的快速發展，市政管線變得更加錯綜復雜，如何合理地利用地下空間和規劃市政管線是目前研究的熱點問題。作為亞洲第一大火車站，北京西站是我國規模最大的人口集散地和交通樞紐，其地區市政管線的信息化建設可實現管線的動態管理，保證管線的統一性和權威性［1-2］，為北京西站地區地下空間的規劃管理提供有效的依據，更好地服務城市建設和規劃，因此北京西站地區市政管線測繪工程的實施，具有重要的現實意義和應用意義。

本文首先簡單介紹了1∶500地形圖更新測繪和管理信息點采集，然后論述了地下管線普查的工作內容，最后詳細介紹了北京西站地區地下管線信息管理系統的功能。

二、地形圖測繪

市政管線測繪工程的數據主要包括1∶500地形圖數據、管理信息點數據以及地下管線探測數據等3類，實施的技術路線如圖1所示。其中地形圖是其他兩類數據獲取的基礎底圖，其更新程度和精度直接影響著后續工作的進行。北京西站地區是北京市重要的功能區，其市政建設和環境建設日新月異，為了保證該地區數據的現勢性和權威性，需要對1∶500地形圖進行更新測繪，獲取轄區高精度現勢地形圖。主要采用全野外地形數據采集與編輯方法成圖，使用北京開思軟件。采集內容主要是轄區居民地與垣柵、工礦建(構)筑物及其他設施、交通及附屬設施和管線及附屬設施等。特別是北京西站附近交通設施錯綜復雜，要正確處理道路的空間信息。另外，此項目還涉及管線普查，在地形圖測繪過程中，要詳細采集測區范圍內的全部地下管線檢修井位置及高程數據，作為后續工作管線普查作業中管線點數據采集的檢核數據。

圖1 技術路線

三、管理信息點采集

北京西站地區管委會是負責組織協調北京西站地區管理工作的機構，主要管理北京西站地區的公安、衛生、工商、物價、稅務等工作，統一規劃和協調管理北京西站地區的商業、服務業、道路交通等事項［3］。根據其職責及西站地區的實際情況，各類管理信息點調查采集內容主要包括地面鋪裝物、公共服務設施、公建設施、林立綠地、照明設施、指示標牌、井蓋以及監控和安檢設施，作用主要有兩個:①對1∶500工作底圖進行現場核實，對漏測地物進行補測，保證數據的完整性;②采集各類管理信息點的屬性信息，然后與空間地理信息匹配，利用數據處理軟件進行編碼數據處理，形成基礎數據庫的入庫數據。需要特別注意的是，考慮到本工程數據與各類GIS數據的兼容性，并結合本工程數據的具體要求，確定各類設施的分類標識碼采用國標《城市市政綜合監管信息系統管理部件和時間分類與編碼》(CJ/T 214—2005)的編碼規則，在原四位編碼后增加兩位，用于表示本工程設施在國標編碼類別內的細分種類。

四、地下管線普查

地下管線普查是本項目的核心內容，具體作業內容如圖2所示，主要包括地下管線實地調查、地下管線實地探查和地下管線點測量，下面詳細介紹以下兩項內容。

圖2 地下管線普查工程作業內容

1．地下管線實地調查

地下管線實地調查主要查明各類管線的類型、管徑、埋深以及材質，為下一步實地探測確定探測儀探測的管線段，并對管線點上所露出的地下管線及附屬設施進行調查、記錄和量測。此階段主要是為地下管線探測打下夯實的基礎，為地下管線系統開發提供管徑、管偏和小室圖等數據。

2．地下管線實地探查

此階段主要是探測北京西站地區范圍內電力、熱力、然氣(天然氣、煤氣)、給水(生活、中水、消防)、通訊、排水(雨水、污水、合流)、工業(液化氣、乙烯等)［4］等七大類管線的折點、管點以及埋深。采用的方法為充電法和感應法。針對本項目，感應法探測必須滿足要求:①埋深必須要用多種方法取數;②用交會法探測管線的三通點、變坡點和折點;③采用先易后難的方式進行管線跟蹤，并且跟蹤方式為連續探測;④采用多種方法對特征點位的探測進行徑向校核，保證數據的正確性和真實性。此外，對未知管線的探測可采用格網式盲探、無源法、地質雷達法和開挖探測法。針對該項目地區的特殊性，必須明確管線的屬性數據，從而為北京西站地區的管線建設提供有效的數據保證。

五、系統開發

根據對北京西站地區管委會的職責分析，北京西站地區管委會基礎設施管理展示系統的主要功能為GIS基本功能、GIS統計分析功能、GIS查詢、量算功能、場景管理功能和提高多種形式的數據打印輸出功能。主要模塊包括:地圖瀏覽、數據查詢、數據統計、數據編輯、專題圖輸出、編輯權限控制、管理信息點、地下管線等功能模塊，設計如圖3所示，下面詳細介紹各個模塊。

圖3 功能模塊圖

1．地圖瀏覽模塊

地圖瀏覽模塊主要是對地圖進行視窗操作、圖層管理和地圖量測。主要功能為圖層屬性修改、量距離和量面積。

2．數據查詢模塊

通過圖形和屬性兩種方式可實現數據的查詢功能，其中圖形查詢包括點查詢、線查詢、矩形查詢、多邊形查詢和圓查詢;屬性查詢是指輸入或選擇查詢條件，得到滿足條件的市政設施興趣點的屬性信息并能統計數量。包括單一條件查詢、復合條件查詢和模糊條件查詢。

3．數據統計模塊

數據統計模塊是系統的核心模塊，可提供多種查詢統計方式，結果可采用餅圖、柱狀圖等多種方式進行展示，并提供管線連通性分析。例如在多級緩沖區分析中，如某處管網發生故障，設置其影響的范圍，分析出影響范圍內的各種信息，如圖4所示。

4．數據編輯模塊

圖形編輯模塊包括增加圖元、刪除圖元、移動圖元和編輯圖元屬性等，可在市政設施圖層上對市政設施點進行添加、刪除、移動以及屬性修改。

圖4 緩沖區分析

5．專題圖輸出模塊

根據不同的專題數據，如井蓋、照明設施、林木、旗桿等，可以對其進行專題打印。

6．權限控制模塊

為了數據的安全使用，對該系統的數據編輯功能進行“加密狗”形式的控制，防止數據的丟失和修改，保證系統的安全性。

六、質量保證措施

從管理職責、資源管理、產品實現、測量分析和改進4個方面對工程質量進行控制。質量控制的中心為“工序控制”，即針對項目實施的全過程，從任務接收、項目評審、項目策劃與審批、項目實施、資料分析與成果報告的編制、成果資料的審核等各個環節都按照質量體系文件中的相關程序嚴格執行，確保測量成果的準確性和可靠性。

1．建立項目協調小組

根據本項目的特點，建立項目協調小組，主要有3部分內容:①本單位與甲方的工作協調;②本單位內部各職能組、各作業部門之間的工作協調;③本單位測繪作業人員作業過程中與工作地單位或人員的工作協調。

2．建立安全生產管理制度

健全各級各部門的安全生產責任制，由主管領導負責，由項目負責人主管，安全員具體實施，各組設置一名兼職安全管理人員，層層落實，把安全工作真正做到“橫向到邊，縱向到底”“人人有其責，事事有其主”，其中重點是井下作業的安全措施。

七、結 論

1)本文詳細介紹了地下市政管線的主要作業內容:1∶500地形圖更新測繪、管理點信息采集、地下管線普查以及系統開發等內容。北京西站地區管委會基礎設施管理展示系統的開發對實現北京西站地區全部基礎設施的智能化管理以及基礎設施信息的自動化管理、查詢和展現，具有重大的現實意義和應用意義。

2)由于該項目涉及范圍比較廣，為保證項目的順利實施，建立了項目協調小組，使每個環節可以有序銜接。

3)建立質量第一，安全生產管理制度，嚴格按照技術設計和項目工期要求高質量完成項目;對所有參加生產的職工進行生產安全和消防安全教育，未經教育不得上崗。

［1］ 徐匆匆，馬向英，何江龍，等．城市地下管線安全發展的現狀，問題及解決辦法［J］．城市發展研究，2013，20(3):108-112．

［2］ 楊杰．市政管線系統的數字化研究［D］．合肥:合肥工業大學，2009．

［3］ 王勇．城市地下管線探測技術方法研究與應用［D］．長春:吉林大學，2012．