地下管線測量工作中現代測繪技術的應用研究

黃茂江，俞黎斌

（1.江西省水利規劃設計研究院，江西 南昌 330000；2.江西銅業股份有限公司德興銅礦，江西 德興 334200）

隨著社會經濟迅速發展，在城市化發展過程中，地下管線系統管理是影響城市化進程的重要因素。城市規模不斷擴大，地下管線結構錯綜復雜并且形成網絡系統。為了能夠有效管理應當使用現代測繪技術進行地下管線測量工作。

1 地下管線測量中應用的現代測繪技術

1.1 RTK技術

實時定位的RTK技術是全球化定位系統，是指將GPS作為基礎改造的一種技術，將無線電技術、動態測量技術以及數字通訊技術有效結合，在具體使用過程中各項技術之間優勢互補，實現對數據的精準測量。在應用RTK技術進行測量過程中保證每次的數據不會受上次數據的影響，不會存在積累的誤差，具有極高的精準測量度。并且操作較為簡單，不容易受到外界環境影響，可以進行全天作業。

現階段,RTK技術幾乎能精確至厘米，甚至毫米。市場中通常使用較為廣泛的是厘米級別的測繪技術。實時定位的RTK系統中包含準基站、流動站和通訊系統。其中流動站中還包括GPS接收機、流動站控制裝置、電源以及無線電通訊系統。基準站中包括GPS接收機、天線、無線電發射系統以及電源等。

測繪系統有以下幾方面優點：第一，多個流動站同時運行進行測量，能夠有效提升工作效率，減少測量工作時間，促使工程進度如期完成。第二，測量工作精準度較高。在開展測量工作過程中，RTK每個測量點都是獨立的，沒有受到其他測量數據影響，不會產生誤差，精準度高。第三，測量速度較快，在正式測量過程中，通常只需幾秒鐘就能完成數據測量工作，提升測量速度，提高工作效率。

測繪系統也具備缺點：RTK技術應用過程中需要滿足特定條件，衛星截止高度角為15°，如果施工范圍內有樹木或者建筑物，就會對衛星信號造成干擾和遮擋，無法保證完成測量工作。

圖1 RTK測量儀

1.2 全站儀測繪技術

全站儀測繪技術是指利用此技術對地下巖層的結構和地質情況進行勘察，保證勘測結構準確。全站儀和探測設備相聯系，探測儀進入地下，能夠向全站儀實時傳達地下的信息，并且整個測量過程不會受到外界環境的影響，從而充分保證信息具備準確性。全站儀的測繪工作要求兩個或三個技術人員相互配合，如果測繪的人員不足，并不適合使用此種測繪技術[1]。

它的技術實施要點包括建立基準站，要確保電瓶和電臺之間連接順暢，與此同時其他的天線也應當保證連接順暢，在基準站的允許條件范圍內設計流動站，兩站之間距離不能過大并且頻率應當保持一致。天線高度的測量必須精準，在測量完成后將儀器關閉，再設置系統自動備份功能。即使儀器出現突然關閉的現象，也能夠保證不會出現數據丟失的情況。

流動站：只需要交付對應的費用再開通賬戶就可以使用，信號的接收端應當確保符合基站的網絡輻射范圍。如果出現接收端不能及時接收現象，應當立即重新啟動設備再進行重新聯網。與此同時，流動的設備應當及時進行充電，充分保證電量充足，避免信號傳輸過程中再次中斷。

分析測量精度：當基站接收到信號后立即進行校正處理，此時需要使用PTK技術，并且在其對應位置設置控制點，以提升測量信息的準確性。全站儀接收每個控制點的信息，并且能夠綜合分析信息，挑選其中有用的數據，完成測繪工作。

觀測精度的選擇：依據我國現在的管線探測規則將全站儀探測精度設定在5級。如果測量線路長度大，可以適當增加控制點的數量，進而保證測繪精確度。

圖2 全站儀測繪

2 現代測繪方式在開展地下管線工作中具體應用

2.1 測繪技術在地下管線普查作業的應用

對城市地下管線開展普查工作過程中可以應用測繪技術。全面分析和制定前期準備工作，在前期準備工作中應當估算地下管線的總量，對比例尺地形圖進行量取和估算，在繪制地下管線過程中應當使用多種方式按照相應的比例標注出來。

2.2 依據城市位置系統測量分析地下管線

城市地理信息系統中有各種重要的信息，不僅包含的要素多，而且結構復雜。通常情況下城市地理信息系統中包含基礎層、綜合層和專題層等多個方面，基礎層又被稱為基礎信息子系統，包括系統地形圖中不同地形要素。在具體使用過程中可以結合子系統定位子空間。專題層也被稱為專題子系統，是由公共基礎專業信息組成，有國土管理的子系統、規劃管理的子系統、市政管理的子系統和交通管理的子系統。綜合層又被稱為應用子系統，能夠對以上系統中數據進行分析，進而為城市建設和管理決策提供數據基礎。

2.3 將傳統測繪產品和多元化服務相結合

開展城市地下管線實際測繪工作過程中應當創新和革新傳統的測繪產品，建立全面、系統、多元和綜合的服務系統。開展地下城市管線測繪工作過程中，可以利用外業工作和測繪工作學習到的有關知識，每個工序、環節和測繪產品都有著密切聯系[2]。在城市化建設過程中，城市地下管線使用范圍較小，開展城市地下管線普查作業，可以將地下管線資料的使用情況作為獨立參考數據。實際測繪工作過程中可以利用傳統測繪產品，轉變傳統觀念，進而形成以網格作為平臺的多元服務體系。在此過程中應當堅持以人為本理念，傳統單一的測繪技術已經無法滿足用戶需求。在地下城市管線測繪工作過程中應當轉變觀念，做好技術研究和準備工作，實時和快速接收測繪數據，保證測繪工作實現智能化。對測繪數據實行一體化管理方式，確保城市地下管線測繪工作能滿足社會和用戶需求，提高服務質量。

3 地下管線測量實際案例

項目概況：某城市的供電公司要對地下電纜管線的施工情況進行具體測量，測量電力電纜的總長度為570m。本次測量內容較多，包括探測電力電纜的具體位置、走向、高程和穿越管道規格。本次測量工作使用全站儀和GPS接收機兩種儀器。

圖3 地下管線測量工作

圖根導線控制測量：沿管上的每個點能夠將各個控制點串聯起來，形成一根圖根導線。使用三角高程測量圖根水準，如果圖根點在一次附和導線上，可以適當對圖根點采取加密處理，通過某個控制點進行定位，完成平面和高程測量工作。如果地下管線發生改變，那么控制點也應當進行適當調節。

GPS控制測量：第一，應當完成選點和布網的工作，如果想要確保GPS定位精準，聯測點數量應當至少布置三個，并且聯測點要設計在遠離工廠和大樓等位置，防止影響到數據信息傳輸，盡可能避免GPS定位不會受到高大物體遮擋。第二，選擇最恰當觀測方法，將RTK技術和全站儀技術相結合再進行使用，觀測時應當將天線位置調整至最佳，保證天線接收信號強。在觀測過程中記錄數據，技術員開展測量工作應當全程操控設備，避免儀器在運行過程中出現異常現象。第三，處理測量數據，仔細校驗坐標和方位角等數據，應用測繪軟件定位地下電纜管線具體位置。

高程控制測量：使用圖根水準開展高程測量作業，在準備工作完成后，將普通水準尺和儀器配合使用開展測量工作，在測量工作完成后使用相關軟件進行精準校核。

4 結論

綜上所述，隨著社會經濟不斷發展，現代科學技術也在不斷進步，測繪技術日趨成熟。而隨著城市化進程加快，地下管線作為城市基礎建設的重要內容，在開展地下管線測量工作時應當應用現代測繪技術，保證測量工作的精準度。