城市地下管線探測與地下管線信息系統設計

安平利

摘要：在城市高速發展的同時，地下管線繁復錯雜、地下管道的管理問題變得越來越重要，大勢所趨，必須改善地下管線現況，解決城市地下管線問題，因此進行此次地下管線信息系統設計。本文將針對城市的地下管線進行測量普查、數據采集，數據分析、管道布置等信息化的現代科學管理，以減少因為管道問題引起的次生災害，達到管道情況清晰化、可視化、輕松管理為目的，設計完成一個實用高效的管理信息系統。

關鍵詞：地下管線；管道系統；系統設計

城市地下管線可以說是保持城市持續穩健運行與發展的十分重要的基礎設施。具體來說包含在城市范圍內供給水電、能量、傳遞信息、工業等管線及其附屬設施。近年來因為城市不斷的發展，地下管線變得繁復錯雜，所以探測量記錄城市的地下管線，對其進行現代化的科學治理，也變得日益迫切[1]。本文結合韶關市中心城區地下管線情況，分析了對地下管線探測的方式方法和技術上的難度，并且具體介紹了信息管理系統的設計。

一、空間基礎數據測量

此次空間基礎數據測量主要包含控制測量和地形測量這兩大部分。本次探測的區域是韶關市中心城區，該探測區地下管線錯綜復雜，所以探測難度較大。控制資料甲方提供了 1 ∶ 500數字化地形圖作為測圖資料，以及E 級控制點和四等水準高程點，因此，這次基礎數據測量，我們只在上述資料基礎上，進行圖根點加密測量。

1 土根測量

近年來 GNSS RTK 技術發展迅速，且具有定位速度快、精度高等優點，因此，我們采用加密圖根控制點，特殊隱蔽困難地段再輔以光電測距導線測量。經過測量，此次加密的圖根點在測區分布均勻，可以滿足下一步地形圖修測和管線點測量要求。

2 地形測量

地形圖測量主要是以甲方提供的1 ∶ 500地形圖為底圖，對地下管線所在道路紅線范圍內的地形、地物進行更新測量，地形圖測量時，利用全站儀或 GNSS RTK 儀進行外業數據采集，同時繪制野外草圖，采集數據直接存入全站儀或電子手簿中，回到室內把野外采集數據傳輸給電腦后，利用南方CASS9.1專業成圖軟件，生成更新后的數字化地形圖。

二、地下管線探測

1 地下管線探查

本項目主要是進行韶關市中心城區的地下管線探測。先從明顯點著手，采用實地調查的方法，直接測定明顯點位置和深度，再采用儀器探測的方法確定隱蔽點平面位置及埋深[2]。

首先確保地下管線探查的準確性，我們開始了探測儀器穩定性和一致性試驗和探查方法有效性試驗，并且使用多種不同工作方式的探測儀器及探測方法，探查類型不一的地下管線。通過采用最有效的工作方法，再選擇適用的探測儀器，把地下管線探測的工作效率大大的提升起來，同時又獲得了高精度的地下管線探測成果。

2 地下管線點測量

地下管線點測量，一般以探查草圖作為依據進行實地測量，物探和測量作業應該密切配合，在測量之前應該做好充分準備，對與管線有關的地面附屬設施如窨井、閥門、水龍頭、電力和通信檢修井等均測定中心位置，對依比例表示的地物按其輪廓線 測量，對消防栓、給水閥門、電力箱、通信箱、電力和通信上桿點等附屬物，高程測至地面。使用全站儀與極坐標法進行測量，直接測定管線點的坐標和高程，并在儀器中自動記錄存儲，然后在室內傳輸給電 腦后，利用更新好的地形圖作為基礎底圖，最后編輯生成各類管線圖。

三、地下管線信息系統設計

3.1 系統設計背景

在城市高速發展的同時，地下管線繁復錯雜、地下管道的管理問題變得越來越重要，從經濟上來講，每年因為地下管道問題對國家造成數十億的經濟損失。

從生活和安全上來說，近年來不斷爆出因為地下管線問題引起的事故，基本上每天就會發生5、6起，受傷死亡事故更是多有發生，屢見不鮮，更加嚴重的是事故數量呈不斷增多的趨勢，如果再不加以控制管理，長此以往，后果不堪設想。大勢所趨，必須對地下管線進行全方面，多方位的測量及統計，必須改善地下管線現況，解決城市地下管線問題，因此進行此次地下管線信息系統設計。

3.2 系統設計目標

針對城市的地下管線進行測量普查、數據采集，數據分析、管道布置等信息化的現代科學管理，以減少因為管道問題引起的次生災害，達到管道情況清晰化、可視化、輕松管理為目的，設計完成一個實用高效的管理信息系統。

3.3 系統需求分析

地下管線管理系統包含數據管理、數據處理、數據分析等數據類服務以及空間信息共享、管道建設計劃管理等功能模塊。力求在安全性、穩定性、實用性上進行地下管線管線系統功能的設計。

3.4 系統功能設計目標

（1）圖層管理。圖層管理主要包括：圖層顯示控制、圖層的上下移動、圖層樹狀目錄顯示控制等圖層操作功能。功能中可以看到各圖層的屬性和狀態、所有圖層列表、圖層的組織結構、對于圖層的管理等操作。

（2）管線標注。管線標注主要包括：坐標標注、屬性標注、流向標注、管線長度統計等功能。

（3）管網統計。管網統計主要包括管線長度統計和區域統計兩大功能。管線長度統計功能可以在區域內查找滿足管線長度范圍內的管線個數、總長度做出精確的數量及總長度統計，并且支持統計結果的導出，方便工作人員的操作。

（4）地圖定位。地圖定位包括按圖幅定位、按管線名稱定位、按坐標定位、按管線閥門編號定位、按道路定位和按地名定位。

四 結束語

城市地下管線種類繁多，分布密集，且城市對地下管線的依賴性也越來越強。對城市地下管線進行科學管理，具有明顯的社會效益和經濟效益。本文結合韶關市中心城區地下管線情況，分析了對地下管線探測的方式方法和技術上的難度，并且具體介紹了信息管理系統的設計。系統經過了嚴格的測試，運行良好，達到了預期效果，提高了地下管線的綜合管理水平，具有很強的操作性和實用性。

參考文獻

[1]新洲，王文慶等.城市地下管線信息管理系統的探討[J].空間信息，2012，3（3）：9-11.

[2]周昌賢.城市地下管線探查方法分析[J].高新技術企業技術論壇，2013（18）：114-115.

[3]李先軍.復雜條件下城市地下管線探測技術的應用[J].2012，43（3）：116-120.

（作者單位：廣州市天馳測繪技術有限公司）