三亞市地下管線勘察與GIS信息化建設(shè)方法探究

李淑敏 李 叢 李 龍

(1.三亞學(xué)院,海南 三亞 572022； 2.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院，河南 鄭州 450000; 3.同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院,浙江 嘉興 314051)

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三亞市地下管線勘察與GIS信息化建設(shè)方法探究

李淑敏1李 叢2李 龍3

(1.三亞學(xué)院,海南 三亞 572022； 2.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院，河南 鄭州 450000; 3.同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院,浙江 嘉興 314051)

論述了城市地下管線普查及GIS信息系統(tǒng)建設(shè)的意義，分析了三亞城市地下管線探測方法，結(jié)合城市GIS信息建設(shè)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀，提出了三亞市地下管線探測與GIS信息化建設(shè)需重點解決的問題，有助于三亞市建成綜合地下管廊的完善地理空間數(shù)據(jù)管理體系和數(shù)據(jù)服務(wù)體系。

地下管線，GIS，信息化建設(shè)，探測技術(shù)

近幾年，在國務(wù)院辦公廳此文件指導(dǎo)下，全國將近一半以上的城市開始了地下管線普查。海南省海口2015年開展地下綜合管廊建設(shè)試點基礎(chǔ)，開展地下管線全面普查；三亞市啟動“雙城”“雙修”項目推進(jìn)海綿城市建設(shè)、地下綜合管廊建設(shè)以及生態(tài)修復(fù)等工作。2017年三亞市擬建地下綜合管廊22.4 km。根據(jù)城市的建設(shè)需求，城市管線探測與GIS信息化建設(shè)成為了保證城市運(yùn)行的重要工作[1]。在大數(shù)據(jù)發(fā)展的今天，將計算機(jī)技術(shù)、測量技術(shù)、物探和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等結(jié)合，將大大提高三亞市地下管線數(shù)據(jù)采集的速度，同時提高地下管線探測質(zhì)量，地下管線信息化建設(shè)——GIS研究能可靠地將三亞市城市的基礎(chǔ)地理信息、管線的空間信息、屬性信息等分類儲存處理，有必要對三亞市地下管線探測與GIS信息化建設(shè)方法進(jìn)行一些探究。

1 城市地下管線普查及GIS信息系統(tǒng)建設(shè)的意義

地下管線探測是為三亞市地下綜合管廊建設(shè)以及城市規(guī)劃管理提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的工作。地下管廊在修建前期，需要知道已有的城市地下管線狀況，需要對已有的管線資料進(jìn)行查明核實，以及補(bǔ)漏查缺。三亞市老城區(qū)的地下電纜基本上都是沒有電纜溝槽直埋式鋪設(shè)的，保護(hù)不足，新建工程開挖地下時容易遭到破壞。由于管線的信息不對稱，供水、供電、供氣、通訊等管線相關(guān)單位不全，最新的資料雖然歸檔于城建檔案館，但是信息流通不足，各方施工開挖前的溝通不足，相關(guān)部門之間沒有溝通，施工方容易因不明管線位置造成惡意開挖，如果摸不清楚地下管線分布情況，將會影響城市公民供水供電供氣，甚至是工程事故時有發(fā)生。在新的時代，地理信息化早已在全國大部分城市普及，基于GIS的城市地下管線信息化建設(shè)，能夠?qū)⒌叵鹿芫€勘察資料——管線的材料，所屬單位以及管線使用時間等屬性信息，管線規(guī)格、管線埋深、管線位置等空間信息整合梳理。作為三亞市城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的基礎(chǔ)資料，為三亞市“雙城”“雙修”項目中地下管廊綜合規(guī)劃提供重要依據(jù)，也可以為三亞市其他電力、電信、燃?xì)狻⒆詠硭⒔煌ǖ雀餍袠I(yè)、各部門地下管線設(shè)施安全運(yùn)行提供保證，協(xié)助三亞市城市規(guī)劃，管線鋪設(shè)，使城市監(jiān)管力度提升，工程實施科學(xué)有序安全。

2 城市地下管線探測技術(shù)方法研究與應(yīng)用發(fā)展

2.1 城市地下管線探測技術(shù)方法

城市地下管線探測技術(shù)涉及到測量、物探和計算機(jī)幾方面的技術(shù)內(nèi)容。一般的探測方法是從一個區(qū)域開始作為試點探索，使用管線探測儀器，從已經(jīng)明確的管線信息延展去進(jìn)行未知管線的探索，實際調(diào)查結(jié)合開挖，電磁感應(yīng)，雷達(dá)探測法等逐步展開[2]。目前根據(jù)一些學(xué)者的研究，地下管線物探最常用的方法是電磁感應(yīng)法，測埋深較大的管線使用地質(zhì)雷達(dá)探測，有瞬態(tài)瑞雷面波法、地震映像法、高密度電法、高精度磁測法等等[3]。

2.2 城市地下管線探測技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

隨著全國大范圍內(nèi)地下管線普查的開展以及城市的建設(shè)發(fā)展，原有的地下管線探測技術(shù)出現(xiàn)了一些復(fù)雜條件下的探測難題，三亞市面對日益繁雜的管線種類和日漸增多的管線量，加強(qiáng)對地下管線探測質(zhì)量控制是必要的。隨著三亞市智慧城市概念的提出及大數(shù)據(jù)時代的到來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、下一代通信技術(shù)在內(nèi)的新一代信息技術(shù)的繁榮發(fā)展，地下管線探測過程中，全面實現(xiàn)數(shù)字化的地下管線探測正成為發(fā)展的目標(biāo)。隨著測量、物探和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)、新方法不斷應(yīng)用于城市地下管線普查中，探測技術(shù)方法的升級集成體現(xiàn)于儀器設(shè)備的先進(jìn)化上[4]。地下管線探測后，將探測資料進(jìn)行整理建庫，形成城市綜合地下管道完善的地理空間數(shù)據(jù)管理體系和數(shù)據(jù)服務(wù)體系為主要結(jié)構(gòu)的信息系統(tǒng)的建設(shè)也顯得更為重要。GIS能夠整合管線的材料，所屬單位以及管線使用時間等屬性信息，管線規(guī)格、管線埋深、管線位置等空間信息。能協(xié)助地下管線的規(guī)劃和輔助設(shè)計，能充分實現(xiàn)管線信息的共享并進(jìn)行各自的管理功能；可以方便地對基礎(chǔ)地理信息、管線信息進(jìn)行修改和更新。三亞市大多數(shù)地下管線的探測采用管線探測儀+RTK(全站儀)的方案進(jìn)行地下管線探測，管線探測和測繪分步實施，重點關(guān)注實踐中探測準(zhǔn)確、探測質(zhì)量的問題。隨著智能手機(jī)的應(yīng)用推廣，郭鵬，夏吉祥已經(jīng)研究了基于Android平臺的底線管線數(shù)據(jù)移動采集軟件設(shè)計與實現(xiàn)，移動GIS的地下管線信息采集系統(tǒng)正成為一種趨勢，最近幾年的ipad和GALAXY Tab的應(yīng)用都已經(jīng)可以勝任信息快速高效手機(jī)的需要了，平板電腦也加入城市地下管線勘探手機(jī)采集和處理數(shù)據(jù)的行列[5]。

3 三亞市地下綜合管線探測及GIS信息化建設(shè)方法需重點解決的問題探究

3.1 基于移動GIS的地下綜合管線探測

面對日益繁雜的管線種類和日漸增多的管線量，三亞市應(yīng)采取更有效的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與更新?；诋?dāng)代社會每人手里都有一部手機(jī)，當(dāng)作移動終端設(shè)備，先利用現(xiàn)有的地理信息數(shù)據(jù)和生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)實現(xiàn)一個選定區(qū)域GIS服務(wù)原理，以智能手機(jī)為載體，開發(fā)一種能夠在移動手機(jī)上實現(xiàn)測繪的ARCGISMOBILE也就是移動GIS，那么地下管道探測外業(yè)數(shù)據(jù)采集將非常輕便方便快捷。三亞市在今后的地下管線探測可以多進(jìn)行移動數(shù)據(jù)接收，移動數(shù)據(jù)處理的研究。

3.2 基于GIS地下管線信息化的建立

以GIS為管理核心的城市綜合地下管線信息系統(tǒng)，實現(xiàn)與計算機(jī)輔助技術(shù)(CAD)和辦公自動化(OA)相集成，將空間決策與專家系統(tǒng)綜合分析相結(jié)合，解決綜合地下管線管理所碰到的一系列主要問題：

1)城市地下管線探測數(shù)據(jù)的建庫。

把外業(yè)的地下管線勘察資料及時隨時傳輸?shù)接嬎銠C(jī)內(nèi)，使用全站儀進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，將全站儀存入的數(shù)據(jù)與一種測圖軟件結(jié)合，內(nèi)業(yè)外業(yè)軟件使用需一體化，開發(fā)同時編輯處理，開發(fā)支持?jǐn)?shù)據(jù)交互的格式標(biāo)準(zhǔn)，加入移動GIS，加入數(shù)字化地圖成圖模塊。

重點解決系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵性問題，在現(xiàn)有的商業(yè)GIS軟件基礎(chǔ)上，在GIS系統(tǒng)接口處編程一些可以為管線勘察提供便利的相關(guān)功能，比如草圖繪制的功能，底圖瀏覽的功能，開發(fā)自動化成圖，實現(xiàn)管線多種自定義屬性錄入編輯等功能。

設(shè)置不同職能部門不同的管理權(quán)限，開發(fā)不同職能的UI界面。聯(lián)通各個部門，各個部門隨時共享數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)進(jìn)行實時交互。

2)GIS信息化建設(shè)更新與維護(hù)。

三亞城市地下管線GIS系統(tǒng)建立最大的功能就是實現(xiàn)信息的交互，各個職能部門及時共享，在城市的規(guī)劃建設(shè)中地下管線隨時在變化，GIS數(shù)據(jù)一樣要跟隨更新，經(jīng)過地下管線的外業(yè)勘察之后，及時更新到系統(tǒng)中，如何保證職能部門全部通過GIS更新管線信息，如何使各方職能部門共享一個管線模型，如何在模型中添加資料，查錯以及數(shù)據(jù)庫變化維護(hù)，是三亞市地下綜合管線信息系統(tǒng)建立起來后重點研究的內(nèi)容。

4 結(jié)語

地下綜合管線探測是全國都在進(jìn)行中的基礎(chǔ)資料收集項目，是城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的基礎(chǔ)資料，也是地下管廊綜合規(guī)劃的重要依據(jù)。隨著全國大范圍內(nèi)地下管線普查的開展以及城市的發(fā)展，地下管線探測與GIS信息化建設(shè)方法探究具有生產(chǎn)實際意義。在地下管線探測過程中應(yīng)用高新技術(shù)，引入移動GIS采集數(shù)據(jù)，具有一定的創(chuàng)新性；基于GIS建設(shè)符合海南省的地下管線數(shù)據(jù)信息管網(wǎng)，具有地方特色，基于GIS的地下管線信息化建設(shè)研究將使三亞市形成綜合地下管道完善的地理空間數(shù)據(jù)管理體系和數(shù)據(jù)服務(wù)體系，更好的幫助地下管廊建設(shè)及以后城市建設(shè)的綜合管理。

[1] 侯育紅.城市地下管線地理信息系統(tǒng)的探究[J].山西建筑,2007,33(8):370-371.

[2] 黎海波，陳明輝.東莞市地下管線普查暨管線信息化建設(shè)綜述[J].測繪通報,2013(4):88-92.

[3] 王 勇.城市地下管線探測技術(shù)方法研究與應(yīng)用[D].長春：吉林大學(xué),2012.

[4] 杜良法，孫 剛，王 青.城市地下管線普查中高新技術(shù)的應(yīng)用[J].地理空間信息,2010,8(4):143-145.

[5] 郭 鵬，夏吉祥，王 超.基于Android平臺的底線管線數(shù)據(jù)移動采集軟件設(shè)計與實現(xiàn)[J].地理信息世界,2014(2):74-77.

Research on underground pipeline survey and GIS information construction method in Sanya

Li Shumin1Li Cong2Li Long3

(1.SanyaInstitute,Sanya572022,China; 2.SurveyingandMappingGeographicInformationInstitute,HenanGeologyandMineralResourcesExplorationandDevelopmentBureau,Zhengzhou450000,China; 3.ZhejiangCollege,TongjiUniversity,Jiaxing314051,China)

This paper discussed the significance of city underground pipeline survey and GIS information system construction, analyzed the city underground pipeline detection method in Sanya, combining with the research and development situation of city GIS information construction, proposed the should be focused on solving problems of underground pipeline detection and GIS information construction in Sanya, helpful to the Sanya build perfect geographical space data management and service system of comprehensive underground pipe gallery.

underground pipeline, GIS, information construction, detection technology

1009-6825(2017)07-0218-02

2016-12-24

李淑敏(1987- ),女,助教; 李 叢(1986- ),男,助理工程師

TU198

A