地下管線內業數據處理方法研究

李 丹 （馬鞍山測繪技術院，安徽 馬鞍山 243000）

地下管線普查分為外業和內業工作。外業主要的工作是完成管線的現狀的調查、探查和測量，繪制管線調查表或草圖、生成管線的點位坐標；內業主要的工作是將草圖信息輸入內業數據處理系統，最終生成綜合管線圖和管線數據庫。一般而言，不同單位的外業操作方法相差不大，而內業工作在管線探測初期與外業工作的占用時間達到了1∶1，內業工作成為制約整個管線探測進度的關鍵點。經過不斷的摸索、改進，內業工作效率逐步提高，本文就地下管線內業數據處理的方法、經驗進行介紹，希望能為普查單位提供一些參考。

1 研究地下管線數據處理方法的必要性

全國地下管線普查工作，任務重、時間緊、要求高，光靠外業的探測技術手段的提高，收效微乎其微，而提高內業數據處理的工作效率成為加快整個工作進程的唯一途徑。

內業的數據處理的合理性、準確性決定了今后建立的地下管線管理系統的可靠性。一般情況下，地下管線管理系統導入的源數據就是管線普查生成數據庫文件，包括了管線的幾何屬性和物理屬性，也包含了一些輔助信息。合理的數據處理和組織能減少數據庫的冗余、減少人工干預引起的錯誤，提高普查的數據質量和工作的科學性。

2 管線數據處理方法的現狀

大約2008年前后，由于工作的需要，管線探測的資料并不需要提供詳細的數據文件，只是將外業調查的信息用文字的形式表示在AutoCAD的圖紙上，例如管徑、管材、埋設等信息。后來由于信息量的增加，需要提供相應的數據文件，所以那時的處理方法是將外業的調查信息人工輸入到Excel文件中，并與信息標注的AutoCAD文件同時提供，但這種方式工作效率低下，數據的一致性差，無法保證大規模管線普查的工期和質量。

近幾年管線普查提交的資料以“*.dwg和*.mdb”為主，也成為了各地管線普查技術標準的基本要求。不僅提高了數據管理的可靠性、一致性，也為數據入庫提供統一的標準，因此，出現了各種管線數據錄入系統，總的思路基本一致，首先按照數據錄入界面，將數據錄入*.mdb文件中，然后用*.mdb文件生成*.dwg文件。

3 管線數據處理新方法介紹

3.1 基本的處理流程

3.1.1 程序內部處理機制

為了克服以往數據庫與管線圖同時存在、聯動操作帶來的不便，使用Autocad對象的擴展數據記錄屬性成為很好的選擇，這樣可以根據屬性的輸入、變化，只對*.dwg文件進行修改，不用關心數據庫的問題，*.dwg文件經過輸入、檢查、整飾后就可以按照擬定的數據庫文件格式導出對應的數據庫文件。經過長期實驗，證實該方法簡潔、清晰、操作簡單，值得推廣。

3.1.2 內業數據處理流程圖

圖1

圖2

3.2 內業數據處理的新方法

3.2.1 外業數據轉換階段

這個階段主要完成三項工作：外業測量數據處理、外業草圖轉繪和數據匹配導入。

外業數據處理借助第三方軟件進行處理。一般情況下，無法做到外業探查和測量同步進行，所以在外業草圖轉繪時，并無管點坐標，所以可以按照草圖的比例進行轉繪，推薦采用草圖拍照后，將照片插入到AutoCAD軟件中再進行數字化，這樣的話可以避免內業人員的眼睛反復在草圖和電腦屏幕之間的轉換，而且可以有效避免遺漏。

經過不斷改進，對于管點輸入從傳統的圖標選擇改為文字按鈕選擇（如圖1所示），直觀，可以避免誤判，在管點輸入時，無需判斷管點為附屬物還是特征點，程序內部根據用戶選擇自行劃分，例如：用戶選擇雨水井按鈕輸入后，記錄為附屬物：雨水井，而選擇探測點按鈕時，則記錄為點特征：探測點。

3.2.2 管線屬性錄入和標注階段

主要完成管線屬性的計算和標注工作。

屬性的計算主要是管點的管線高程計算、點特征賦值、道路名稱和權屬單位賦值、固定值賦值等工作。這里涉及到一些邏輯運算，對于管線高程計算和點特征賦值，程序會在AutoCAD中捕獲每一個管點對象，根據管點地面高程和管線埋設計算出管線的高程，并寫入管線對象擴展數據的屬性中。同時也可以根據捕獲通過管點的管線條數計算出管線相通數或分支數，計算結果即為點特征，一條即為端點、兩條需要計算其夾角進而得出為直線點或彎頭或轉折點、三條為三通或三分支等等。對于道路名稱和權屬單位的賦值方法，經過不斷的摸索和總結，個人認為用多段線框選范圍賦值的方法，效率高、修改方便、復用性好，具體方法是：對需要賦值的道路范圍畫出范圍線（多段線）并在其中放入道路名稱的文字，在邏輯計算時，獲取該范圍線中需要賦值的對象和賦值文字進行逐個賦值。固定值的賦值可以給出一個輸入命令，即可對涉及的對象進行賦值，比如探測單位名稱，在一個標段中該內容不會發生變化，那么就可采用規定值賦值的方法實現。

屬性的標注主要是對相關屬性標注到管線上的工作。以往實現的方式是扯旗的方法，但扯旗標注只能實現極少數管線的標注，無法使用戶全面了解區域內管線屬性情況，特別是施工管線圖更是無法使用，如果用管線圖和數據庫配合使用，則對用戶的知識水平要求較高，往往造成一定的困擾，所有目前多數采用直接標注的方式，即在管線上盡量標注更多的屬性，比如管線高程、管徑、管材等，可以采用條件篩選的方式減少過多標注產生的冗余，比如設置單根管線長度要求、后標注壓蓋判斷等。

3.2.3 數據輸出和提交階段

該階段主要完成管線圖的整飾、分幅和數據庫文件的生產，以及項目驗收、提交等工作。

管線圖的整飾、分幅是在管線總圖標注完成的基礎上，進行圖形壓蓋取舍、分幅加框的過程。一般軟件都可以實現。

管線數據庫文件的生成是將錄入屬性的管線圖進行數據導出，經過多種方法的比較，最終選擇的方法是：先配置數據庫樣板文件，再進行配置文件的設置，最后程序將按照配置文件和數據庫樣板文件字段對應關系，導出與數據庫樣板文件格式相同的數據庫文件。這種方法的好處在于：①數據庫樣板文件一般由業主提供，也可以從其他已有項目的數據庫文件中獲取，需要提供點、線數據庫表文件；②配置文件確定了管線圖中對象的擴展數據的字段與導出數據庫字段的對應關系，因此無需在項目改變時修改源程序，對操作者的技術要求不高；③配置文件除了寫入字段對應關系之外，還可以將固定數據寫入，例如：探測單位等，方便、快捷。

最后的項目驗收和資料提交是在項目全部完成后，相應的報告、資料在二級檢查的基礎上進行，此處不再贅言。

4 方法改進的設想

4.1 新方法的不足

對于管線探測工作來說，上面介紹的新方法極大的提高了工作效率，據統計，以往1∶1的外業、內業作業時間占比，可以提高到1∶0.25，也就是說，時間縮短到了原來的1/4，也很大程度上減少了外業數據到內業錄入的錯誤。

但是，第一，外業繪制草圖比例難以控制，由于草圖幅面有限和個人經驗不同，繪制的草圖部分區域很難辨連接關系；第二，外業探測完成后提供給內業的草圖較多，雖然已有不少的改進，但仍要花費較多時間完成轉繪工作；第三，外業繪制草圖和內業草圖轉繪的人員可能并不是同一個人，所以轉繪時存在字跡無法辨認而誤輸的情況。

4.2 方法改進的建議

長期的工作積累和不斷的總結，可以得出，管線探測提高工作效率的途徑，目前可以采用將外業草圖繪制工作在便攜式平板電腦、大屏幕手機、PAD等電子設備上完成。也有人提出，外業作業時除了錄入屬性外，也將測量坐標數據同時獲取，這樣意味著需要增加更多的人手解決測量問題，或者解決測量設備便攜式操作的問題，不過我覺得可以作為一個改進方向，但目前推薦改進方法是：外業電子輸入+內業處理新方法結合的方式作業。

經過不斷的嘗試、改進，同比行業內軟件，筆者總結的地下管線內業數據處理新方法經過長期實踐得到了極大的認可，提高了工作效率，但由于個人認識的局限，可能存在一定的不足。隨著技術的不斷進步，希望研究更好的方法，以提高地下管線工作的作業效率。