关于城市地下综合管线普查的思考

关于城市地下综合管线普查的思考

范宇

中煤航测遥感集团有限公司，陕西省西安市，710199

摘要：本文从当前城市地下综合管线普查、管线点测量出发，探讨了管线普查的内容、管线探测的方法；讨论了管线点测量的一般方法和管线数据入库的流程和综合管线数据利用的前景。本文对初入管线普查行业的人员具有一定指导意义，能够为他们快速的了解综合管线普查起到积极的作用。

关键词：管线普查    管线点测量    数据入库    数据利用

0.引言

城市地下综合管线是城市运行的地下生命线，事关城市安全运行、健康运行和高质量发展。绘制城市地下市政基础设施“一张图”，建立城市地下市政基础设施数据的动态更新监测机制，能及时、准确地掌握城市地下市政基础设施现状及变化情况，为城市规划、建设、管理、更新等提供智能化信息服务。

1.管线普查

1.1普查单元划分

一般普查区域位于城市建成区，范围内部分区域道路密集，合理地进行普查单元划分，关系到后期成果提交及设施编码，一个普查单元编号对应一个普查单元基本信息表，也是基于普查单元的城市安全监测预警平台的基本需求。明确以道路、街区及其他区域为单元进行划分的基本原则，根据道路长度和内含地下市政基础设施容量，相对均匀地划分道路普查单元，并由道路普查单元合围区域形成街区普查单元，普查区域内建成区外以主干管走向划分其他普查单元，不漏不重，全面覆盖普查区域范围。

1.2普查内容

普查内容为查清地下基础设施空间信息、管理信息和技术信息，包括设施位置、结构外轮廓特征、几何形状等空间信息，需要普查管线的特征附属物类型、空间位置、权属单位、所在道路、起点埋深、终点埋深、管径、材质、井盖尺寸、井盖材质、井室尺寸、井脖尺寸、井脖深、井底深等信息。

地下管线种类主要包括给水、雨水、污水、燃气、热力、电力、通信、工业等管线，以及铁路系统专用管线及其附属设施。

1.3管线探测

为了满足探测要求，统一技术方法，施工前需要在有代表性的地段和不同管线进行方法实验，来确定测区的最佳收发距离、发射功率、工作频率和激发方式。

1）金属管线探测

在管线条件（有出露点）允许的情况下可采用直连法直接向目标体施加一次场，增加激发强度，于地面搜索一次场的传播方向，以达到探查目的，主要分为直连法和感应法。

无论是直连法或感应法，工作频率选择33kHz（RD系列）、83kHz（PL-960）为宜，在管线相对稀疏的地段，可采用更高频率向目标体施加一次场。用管线仪定位地下金属管线宜采用两种方法即极大值法和极小值法。定深方法主要采用70%法（RD系列）、比值法（PL-960）为主，直读法仅作参考。难度较大之处可结合钎探或开挖结果来进行判断分析。

2）非金属管线探测技术

非金属管线主要是排水、给水管线，电力、电信管线预埋管等，其埋设较深，一般在1～4m之间，由于其断面较大且有一定的分布规律，所以具有较好的地球物理条件，对高频电磁波有较好的反射作用。对非金属管线的探查宜采用探地雷达。非金属管线还可以采用穿钢丝等示踪电磁法、钎探、开挖等综合方法进行探测。

2.管线点测量

管线点测量是指采用GNSS RTK、全站仪等测量设备对地下管线地面标记点进行空间坐标采集，主要分为控制测量和管线点测量。

2.1控制测量

控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量一般采用省CORS系统，满足相关要求后，在空旷、地势平坦且没有干扰信号的地方直接施测图根控制点，无法利用RTK方法测量的区域，宜布设附合导线，特殊困难的布设支导线。高程控制测量一般采用水准测量方法，也可采用电磁波测距高程导线测量和GNSS RTK测量方法。

2.2管线点测量

管线点测量分为平面位置测量和高程测量，管线点的平面位置和高程测量可采用全站仪极坐标法、GNSS RTK测量等方法。

1）采用极坐标测量法结合三角高程测量法，可同时测定管线点的平面位置和高程，水平角和垂直角可观测半测回，测距长度不宜超过150m，定向边宜采用长边，仪器高和觇牌高量至毫米。

2）若测区比较空旷，地势平坦，且没有干扰信号，可采用GNSS RTK或单基站RTK方式直接测定管线点的三维坐标，通过在线转换或求取转换参数获取管线点的平面位置，通过城市似大地水准面精化模型或者高程拟合参数获取待测点的正常高，测前、测后均需对已知控制点进行检核。

3）管线点测量时，直接利用探测的外业编号。测量采集的数据应进行检查，及时补测错、漏数据，超限的数据应重测；用经检查完整正确的测量数据，生成管线测量数据文件；数据文件应及时存盘、备份。

3.数据入库

数据处理应在管线外业普查工作完成并经检查合格后进行，将采集的数据成果以普查区域为单位分类进行处理。数据库入库前应按照数据库要求对每类数据进行全面检查，包括数学基础、数据完整性、逻辑一致性、数学精度、属性精度等内容，满足地下市政基础设施综合管理信息平台的需要。

建库流程分为数据准备、数据处理、数据检查、数据入库等4个步骤实施。

数据准备包括管线设施普查整理的各类调查信息表、图形数据，以及外业采集成果表单数据；

数据处理包括资料整理、图形转换及分层、坐标转化、构面处理、属性赋值。

数据检查包括数据入库前检查、数据入库检查、数据入库后检查；

最终将空间数据、属性信息等符合规范要求的数据导入标准空间数据库；

4.数据利用

绘制城市地下市政基础设施“一张图”，既摸清了一座城市的地下资产，又能够为城市建设、城市管理提供真实的资料。在管线平台系统中实现地下管线信息的查询与分析，使得管线景观不仅仅能为用户提供视觉上的感受，更对地下市政管线蓝图有更为生动、客观和理性的了解和认识，从而拓宽了城市地下管线规划、设计和管理人员的视角，使管线的布置、维护和管理更加科学化，数据利用主要有以下几个方面：

城市地下实景三维。为城市地下实景三维提供最基本的数据，奠定数据基础。

城市地下管线管理。为各权属单位提供数据基础，便于城市管线的管理，为数字城市管理提供数据基础，为城市智能化管理，管线生命周期管理具有重要意思。

城市建设规划。有利于城市建设，减少安全生产事的发生。

5.总结

地下管线建设在城市建设过程中的作用十分重大，关系到城市民众日常生活的各个方面，就要求城市管理者定期开展城市地下管线普查工作，实现城市地下管线的动态管理，保证一座城市的正常运转。本文对综合管线普查工作进行探讨，有助于实现地下管线系统化、标准化、信息化建设，为城市管理提供精确的管线信息，便于城市建设和管理。

参考文献

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[2] 廖帅标，张明，地下管线探测技术的应用研究［J］.智能城市. 2020,16：56-57

[3] 陈思静，胡祥云，城市地下管线探测研究进展与发展趋势［J］.地球物理学进展.2021,36(3):1236-1247