地下管线探查与测绘技术

杨超

南京市测绘勘察研究院股份有限公司江苏南京210000

摘要:开展地下管线普查工作，必须适应当地具体要求，同时也包括地面以上部分管线的调查。地下管线普查工作要高效实施，需要从各个环节找到突破口。本文根据城市地下普查技术标准，着重分析地下管线普查工作的具体实施方法，阐述需要从严控制的诸多环节，以供参考。

关键词:地下管线；探查；实施

1引言

由于城市建设规模不断扩大，城市地下错综复杂的管线成为城市建设的重要管理内容之一，通过对地下管线测量的管理，可以实现城市建设地下网线传输建设的网络化管理，通过现代测绘技术的应用和实施，可以保障城市测量技术水平的提高，同时促使我国城市规划越来越完善。本文通过对城市地下管线测量中的现代测绘技术的应用进行研究，确定适用于地下管线测量的技术，同时将现代测绘技术和地下管线测量相结合，提升地下管线的测量质量。由此可见，本文的研究对现代测绘技术和地下管线测量技术的结合有重要的意义。

2城市地下管线普查技术标准的制定

2.1成果标准

对地下管线普查的成果评估应该与国家标准相一致，并在内容采集、质量控制等方面进行有效对接。因此应该基于国家层面的技术规程以及地方性标准，在充分论证本地管线具体布局的前提下，制定并执行相关技术方案。

2.2探查记录

针对管线探查情况记录的相关信息是普查最初始的数据记录，普查成果的整理也会根据初始信息相继开展。在进行数据记录是需要按照行业标准进行，并对各个探测点进行修订，对记录表的各项信息进行明确，降低出现普查信息失真的概率，这就意味着所有信息都必须一一匹配，这是后续进行质量监控的前提。

2.3成图标准

对地下管线进行普查，其结果往往通过总体图进行展示，因此在制作展示图时，需要充分考虑大众的阅读习惯，并对表格信息的准确性进行有效验证，使表格信息能够全面反映地下管线整体情况，同时还应该对计算机的成图要求进行明确，是表格与系统标准保持一致。

图一总体图

3地下管线测绘技术分析

3.1对于地下管线进行探查的技术

地下管线探查技术主要是采用基本的地球物理方法来对地下管线进行探查，使用手段主要以专业管线探查和实地调查两种不同的方法为主，而主要进行探查的内容就是对于地下管线的埋深、规格、位置、材料、建设年代、权属单位等详细的信息和数据都进行收集和了解，并将这些收集到的数据运用到综合地下管线图以及专业地下管线图的绘制过程中。地下管线动态更新需要对地下管线图纸进行更新与完善，其需要通过地下管线现状调查以及调绘来进行。在这项技术的应用过程中需要注意探测方法与探测设备的选择，结合现场实际情况综合考虑，这样才能满足地下管线探查要求。

3.2地下管线的测量技术

在传统基础上对于地下管线进行测量主要是先进行控制点的布设，利用全站仪进行观测，并利用电子手进行一次性的记录完成信息的收集，最后就需要对收集到的数据和信息进行处理，从而完成完整的地下管线数据库的建设，并生成相应的地下管线图。但是随着时代的不断变化，发展过程中自身的不足也显露出来，不仅仅会耗费大量的人力、物力，还会耗费大量的时间，不能进行实时的动态监测。而在现今地下管线测量中主要应用城市连续运行的卫星定位服务系统，精准度比较高的似大地水准面等技术，对我国的地下管线的动态更新起到比较重要的影响作用。在探测工程中通过对于城市级厘米级精度的似大地水准面的建立，可以更好地实现大地高精确计算，并得出正常高。其运用对于传统测高的模式的效率以及质量都能够大大的进行改善，在对作业的效率进行提高的同时还能够更好地对一些低等级的测量技术进行替换。对于传统测量过程中所存在的费用高、难度大、效率低等低水准测量现象能够进一步的减少，同时还可以更好的对地下管线的动态更新的准确性进行提高，对实时性的要求进行满足。

4测绘技术在地下管线测量中的应用

4.1导向仪法

导向仪法实施过程中所遵循的原理是，将带有场源的防水探棒设置在需要探测的管道当中，周围空间出现一次交变磁场，在地面上的接收机探棒所产生的磁场水平量，从而对待测管道的空间位置进行进一步明确。可以适当对管线定位问题进行有效解决，针对存在空孔的一束非金属管线空间位置问题进行有效解决。针对管线和相应的排管进行敷设，其中埋设类型的管线需要具备一定的预留孔，对于拉管施工而言，需要将拉管部分的一侧端点进行开挖，确保在管内不会出现异物，从而促使导向仪可以顺利通过。对相应精度进行分析，其结果的干扰精度能够达到0.15h，若干扰较大，需要将其和其他探测方式之间进行相互校核。

4.2陀螺仪管道测绘法

对于陀螺仪而言，这种方式也被称为惯性导航系统，其属于一种推算形式的导航方式。该种方式使用惯性导航方式，借助惯性传感器，对载体运动所带来的惯性数据进行测量，促使这一载体任何时刻位置以及姿态做出相应计算。这种方式可以对机体相对绝对静止坐标系角度速度、角度变化等有相对准确的感应，此后借助反馈的方式，或者使用计算机对其进行计算，使用加速度计测量到的加速度信息，针对惯性坐标系而言，其没有发生角度转变的基础上，促使载体和惯性坐标系加速度的测量得以实现。在此基础上，在导航坐标系下，对加速度信息进行测量和计算，获得地地速信息，此后再对地速信息进行分析和运算，则可以了解到地面上的位移变化。

4.3建立有效的地下管线管理机制

测绘技术最初的设计是为了将不同的专业领域的数据分析结合到一起，形成直观的表达方式，以供工作人员参考。现代测绘技术对城市发展的作用十分巨大，除了简单地将数据展示出来，对城市的周围环境、地下情况进行大数据处理。将各专业人才聚集到一起，对城市进行全方位的评估，利用现代测绘技术就能有效地解决，不同数据无法看懂的现象。现代测绘技术可以在简单的环境下进行勘探，在线为环境创建一个最优的规划方案，并且考虑到各种影响因素，能够在最大限度内找到最合适的解决方法。因此建立有效的地下管线管理机制并对其进行建设和完善是非常有必要的，通过统一的管理机制的建设，来对地下管线进行统一的管理，更好地对其中所涉及到的相关问题进行规划，从而进一步的对地下管线的动态更新管理提供保障。

4.4采用现代科技手段对地下管线信息进行快速更新

在现阶段统一的高精度动态的现代化技术，以及相关系统进行充分的利用的基础上，可以更好的保证数据采集的准确性，更顺利完成地下管线探测工作。从而能够更好的、更加快对管线的平面位置获取，同时通过对于似大地水准面的成果及时的进行利用，更进一步提高地下管线动态数据的更新与管理，为地下管线动态更新的实现提供技术保障。

4.5采集自动化数据以及建设入库系统

管线实地调查应在现况调绘图所标示的各类管线位置的基础上，进一步实地核查，并对明显管线点作详细调查、记录和量测，确定必须用仪器探查的管线段。同时还需要自动化采集数据信息以及建设入库系统，从而更好的对管线信息系统的真实性进行保证。现阶段的发展过程中已经有越来越多的技术出现并运用到地下管线的动态更新中，并将其更好的和实际情况进行结合来建设。同时还需要进一步的对地下管网的信息和我国的城市基础地理信息融合在一起，更好的实现对地下管线建设以及更新的信息的共享。

5管线普查协调机制

城市地下管线普查往往需要不同部门合作，比如工程施工单位，同时普查工作涉及诸多专业，例如计算机专业以及测绘专业等，不同专业相互交叉，由此可见，整个组织工作具有一定难度，所以促进各个专业以及部门之间的相互协作，对普查工作的有效推进具有重要意义。协调机制的建立能够在处理实际问题时实施统一的解决方案，减少因工作沟通产生的摩擦，使得整个普查工作能够顺利进行，结合普查的特点，协调机制主要涵盖以下内容:技术交底以及日常性事务的沟通机制等。

5.1协调制度建设

协调制度的相关规定主要覆盖了普查工作的各个方面，集中体现在技术沟通以及日常信息的沟通与协调，比如项目会议纪要的公示、技术标准的沟通与确定等，协调制度的建立也会涉及诸多部门，比如普查工作的执行单位、普查区域的管理部门以及质检单位等，值得注意的是，协调的主要形式有召开工作沟通会以及现场交底等。

5.2技术协调

技术协调主要针对普查过程中出现的技术标准适用问题，由项目技术负责人进行统一协调，参与者包括各个专业的技术负责人。技术协调主要围绕以下内容展开，比如普查工作技术的编制和设计，技术标准化的执行，编制技术文档以及对相关单位进行宣讲等等。对于施工单位而言，其技术协调的主要目的在于建立对外的技术联络媒介，对本专业具体调绘工作进行统筹，并按时完成管线调绘图的编制工作，同时还需要对真专业的成果图进行审核。

5.3事务协调

事务性的协调工作主要处理管线普查过程中的日常事务，其协调形式主要包括召开工作例会以及现场交底等。其中召开例会是目前较为常见的形式，往往以月例会以及周例会最为常见。相关单位可就实际工作中出现的问题进行整理，并在例会中统一讨论。根据不同阶段管线普查工作的具体特点，将事务协调分为探测事务协调以及系统建设事务协调两大板块。前者的主要工作内容包括对管线进行探查、测量以及审核验收等，并将普查信息进行归档，针对工作中出现的相关问题进行归类，统一提交例会讨论或者由专业人员处理，在这一阶段，需要协调施工单位、质检单位以及专业负责人共同参与。后者的协调重心在于对技术需求的新变化进行沟通与协调，这意味着需要与系统建设单位以及监理单位保持紧密联系。

6地下管线测量应用现代测绘技术时应注意的事项

6.1全站仪和RTK技术的整合应用

全站仪测量和RTK技术是2种不同的测量技术，在测量过程中存在很多差别，因此，在地下管线的测量过程中，应注重对2种技术的结合使用，实现对地下管线测量的可视化处理，同时提高整体测绘工作的精准性。

6.2提高测量精度

测量精度是地下管线测量中一项非常重要的因素，在测绘工作的开展过程中，应注意提高数据的精确度。对于地形复杂的区域，应适当增加控制点的数量，架全站仪的控制点，应至少保证2点以上通视，尽量少支站，点位应选择在较高的、易保存不易破坏的地方，同时尽量兼顾RTK测量时基准站对控制点布设的一些要求。为减少仪器误差对测量结果的影响，测量时应选用高精度，性能稳定且受外界环境因素影响小的仪器。RTK测定的点必须是固定解状态下测定，测量尽量选择在早上或下午的时间进行观测。全站仪观测时，应尽量避开温差变化较快时段，还要注意遮挡物对观测的影响。

6.3测量标准选择

测量标准作为地下管线测量工作开展中的关键性因素，在整个测绘工作的开展中都具有重要的研究意义。我国当前地下管线测绘工作统一将CJJ61—2003《城市地下管线探测技术规程》作为测绘工作标准，使测绘过程中有统一的依据。

7地下管线的探查方法

7.1普查方法

探井法主要针对明显的线点（主要有接线箱、变压器、消防栓、入孔井、窨井等附属设施）进行。作业时将所有窨井逐一打开，一一测量管径、走向、管道位置、深度等直接数据，将这些信息记录到草图上。并对走向判断不清的管线进行查证。（2）探查法测区内地下管线材质主要为金属材质，或含有金属网、金属材料（如大部分光缆含钢筋加强芯）等。①金属管线：应采用有源法探查，严禁使用无源法对管线进行定位探查。探查方法可选择：a.感应法；b.夹钳法；c.连接法在管线密集地段，应采用两种或两种以上方法进行验证，以及在不同的地点采用不同的信号加载方式进行验证。②给水、燃气非金属管线：采用电磁波法或机械探针法探查，但该方法成本高、效率低，主要用于解决疑难问题的探查。软土地面应采用机械探针法探查，硬质路面应采用电磁波法探查，主要用于验证其它方法的探查精度。（3）综合方法对于非金属管道或疑难地段使用探地雷达探查和钎探等综合方法予以解决。

7.2隐蔽管线的追踪探查

追踪的目的是确定管线的走向及连接方式。管线追踪探查应遵循以下原则：①从已知到未知再到已知，即从一个已知点进行追踪，最终闭合于另一已知点。②从简单到复杂。先探明简单、易辩管线，再探测复杂管线。③从干管到支管。（2）追踪应沿管线走向连续探查，不应间断探查，追踪中应密切注意信号的变化。对于信号变化点，应以变化点为圆心做圆周式搜索，并进行定深，根据信号的变化率、变化方向及埋深情况，判断变化原因是变向、变深、变径、变质、截止或其它情况。

8结束语

综上所述，在地下管线的测量过程中，应将RTK技术和全站仪测量相结合，以保障测量结精确性和可靠性，为我国地下管线工程的开展奠定基础。本文在研究中，主要对RTK技术和全站仪测量在地下管线工程中的技术应用进行了分析，并总结了应用过程中应注意的一些事项，以提高地下管线测量工作的效率和质量，并促进RTK技术和全站仪测量在地下管线工程中的应用。城市地下管线数据动态更新，具有长期性、复杂性、现势性等特点，本文主要讨论了现代测绘下管线动态更新的重要性和具体的方法策略。通过科学的测绘，实现“现场巡查，现场探查，现场测量，快速成图更新”，为城市地下管线管理人员提供有力的数据支持，达到快速测绘、快速应用的目的，提高数据管理和共享利用水平，从而促进城市化建设的快速发展。

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