城市地下管線測(cè)量數(shù)據(jù)分析論文

時(shí)間：2023-05-02 13:09:38 論文范文我要投稿

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　　摘要：城市地下管線是城市信息傳遞和能量輸送的“生命線”，其包括給水、排水、燃?xì)�、熱力、電信、電力、工業(yè)管道等幾大類，具有分布密集、測(cè)量和管理困難的特點(diǎn)。城市地下管線測(cè)量涉及數(shù)據(jù)量大，必須使用多種測(cè)量方法相結(jié)合才能完成，因此，采用合理的測(cè)量方法和數(shù)據(jù)分析模式才能夠較準(zhǔn)確的反映出地下管線的特征要素。

城市地下管線測(cè)量數(shù)據(jù)分析論文

　　關(guān)鍵詞：地下管線；數(shù)據(jù)分析；屬性調(diào)查；數(shù)據(jù)庫(kù)

　　1概述

　　隨著現(xiàn)代城市化進(jìn)程的速度加快，“數(shù)字城市”正在深入人們的日常生活和工作中，而作為“數(shù)字城市”重要支撐的地下管線系統(tǒng)，發(fā)揮著城市信息傳遞、能源輸送、排澇減災(zāi)、以及廢物排棄等功能，不僅是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市健康、可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保障。由于在設(shè)計(jì)埋設(shè)新的城市地下管線時(shí)，必須摸清線路現(xiàn)有的各種地下管線的分布情況，為工程建設(shè)和管理提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和可靠的地下管線信息[1]，所以選用合理的探測(cè)方法和數(shù)據(jù)分析模式就顯得尤為重要。文章結(jié)合肇慶市高要區(qū)南興路地下管線測(cè)量項(xiàng)目，對(duì)城市地下管線測(cè)量方法和數(shù)據(jù)分析進(jìn)行探討。

　　2城市地下管線類別

　　城市地下管線探測(cè)的對(duì)象可分為兩大類：城市地下管道和地下的電纜[2]。也可按其用途、材質(zhì)和管形等來進(jìn)行細(xì)分，主要細(xì)分為以下類型：

　　2.1按用途大體可分為：

　�。�1）給水管道（JS）；

　�。�2）排水管道（PS），分為雨水（YS）、污水（WS）；

　�。�3）燃?xì)夤艿溃≧Q），分為煤氣（MQ）、液化氣和天然氣；

　�。�4）熱力管道（RL），分為蒸汽（ZQ）、熱水（RS）；

　　（5）工業(yè)管道（GY），分為氫（Q）、氧（Y）、乙炔（YQ）、石油（SY）、排渣（PZ）等；

　�。�6）電力管線（DL），分為供電（GD）、路燈（LD）、電車（DC）等；

　�。�7）電信管線（DX），分為通訊（TX）、光纜（GL）、廣播（GB）、電視（DS）等；

　�。�8）綜合管溝（ZH）；

　�。�9）人防（RF）。

　　2.2按材質(zhì)大體可分為：

　�。�1）金屬管道；

　�。�2）非金屬管道，其包括水泥管道和塑料管道（PPR、PVC）。

　　2.3按管形大體可分為：

　�。�1）圓形管道；

　�。�2）方形管道；

　�。�3）地溝（管溝）。

　　3地下管線測(cè)量要素

　　地下管線測(cè)量應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)查明各種地下管線的敷設(shè)狀況及在地面上的投影位置和埋深，并在地面上設(shè)置管線點(diǎn)標(biāo)志。管線點(diǎn)分為明顯管線點(diǎn)和隱蔽管線點(diǎn)，在明顯管線點(diǎn)上應(yīng)對(duì)地下管線進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和量測(cè)，在隱蔽管線點(diǎn)上應(yīng)用儀器探查地下管線的地面投影位置及其埋深。管線點(diǎn)宜設(shè)置在管線的特征點(diǎn)或其地面投影位置上，管線特征點(diǎn)包括交叉點(diǎn)、分支點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、起止點(diǎn)以及管線上的附屬設(shè)施中心點(diǎn)等[3]。地下管線測(cè)量?jī)?nèi)容主要包括：地面控制測(cè)量，地下管線類型和規(guī)格判定，地下管線位置和埋深探測(cè)，管線地面投影點(diǎn)坐標(biāo)采集，測(cè)量成果入庫(kù)和檢查驗(yàn)收�？刂茰y(cè)量應(yīng)在城市的等級(jí)控制網(wǎng)基礎(chǔ)上布設(shè)，其施測(cè)方法為現(xiàn)有成熟的控制測(cè)量方法均可采用，如電磁波導(dǎo)線，靜態(tài)、快速靜態(tài)和動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量等。管線地面投影點(diǎn)的平面位置和高程測(cè)量可采用GPS-RTK測(cè)量、導(dǎo)線串聯(lián)法或極坐標(biāo)法等。

　　4城市地下管線測(cè)量實(shí)施

　　肇慶市高要區(qū)南興路地下管線測(cè)量項(xiàng)目線路長(zhǎng)度為6.2公里，線路范圍分布有高層住宅小區(qū)、商業(yè)區(qū)、工廠、學(xué)校、機(jī)關(guān)企事業(yè)單位和密集型居民區(qū)等，并且區(qū)域內(nèi)道路交通非常繁忙，攤位眾多，人行密集，地下管線分布密集且縱橫交錯(cuò)。結(jié)合實(shí)際情況，本項(xiàng)目采用雷迪RD8000探測(cè)儀進(jìn)行金屬管線電磁法探測(cè)和開井明探非金屬管線相結(jié)合的方法進(jìn)行地下管線探測(cè)。

　　4.1工作原理及方法技術(shù)

　　管線探測(cè)過程中首先應(yīng)遵循從已知到未知，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，復(fù)雜條件下采用綜合方法相互驗(yàn)證等原則[4]。地下金屬管線探測(cè)是依據(jù)電磁場(chǎng)原理來進(jìn)行的，利用管線探測(cè)儀的發(fā)射裝置發(fā)射電磁信號(hào)，使地下金屬管線產(chǎn)生交變微電流，從而使地下金屬管線周圍產(chǎn)生二次電磁場(chǎng)，使用管線探測(cè)儀的接收裝置分析其電磁場(chǎng)分布特征，從而探測(cè)到地下金屬管線的空間位置。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇合適的方法技術(shù)進(jìn)行實(shí)地探測(cè)，特別是在管線較復(fù)雜的地段靈活使用充電法、選擇激發(fā)法、壓線法（包括水平壓線、垂直壓線和傾斜壓線等）等方法技術(shù)。

　　4.2地下管線探測(cè)取舍標(biāo)準(zhǔn)

　　4.3地下管線探測(cè)實(shí)施

　　地下管線探測(cè)是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)的工作，涉及物探、測(cè)量和內(nèi)業(yè)成圖等專業(yè)性工序，它要求各工序緊密協(xié)作，環(huán)環(huán)相扣，靈活運(yùn)用各種探測(cè)技術(shù)解決疑難管線的探測(cè)；采用先進(jìn)的測(cè)量手段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而后進(jìn)行內(nèi)業(yè)資料處理。

　　4.3.1明顯點(diǎn)調(diào)查

　　明顯點(diǎn)調(diào)查方法是將檢查井蓋打開，對(duì)明顯管線點(diǎn)及其附屬設(shè)施（包括接線箱、電信人孔、電信手孔、儀表井、檢修井、閥門、消火栓等）做詳細(xì)的調(diào)查、量測(cè)和記錄；查清各類管線的類型、管徑、材質(zhì)、埋深、走向及管線的連接關(guān)系。其中消防栓、電話亭、接線箱、配電箱、出入地、上桿埋深取為“0”值。排水類管線埋深值取管底埋深。管線點(diǎn)的地面投影位置設(shè)在井蓋中心，當(dāng)管線點(diǎn)地面投影與檢查井中心偏距≥0.2m時(shí)，需量測(cè)管偏并記錄了管偏方向和距離，當(dāng)管偏大于0.5m時(shí)實(shí)測(cè)其管線點(diǎn)地面投影點(diǎn)位，檢修井作為地物點(diǎn)。對(duì)于排水管線，一般采用量桿來量測(cè)深度和判斷各分支方向，量測(cè)深度時(shí)采用多次量測(cè)取平均值來確定。在地下管線外業(yè)數(shù)據(jù)采集中，繪制了地下管線預(yù)編點(diǎn)號(hào)調(diào)查草圖，草圖上標(biāo)注管線點(diǎn)連接關(guān)系、點(diǎn)號(hào)，便于物探點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。

　　4.3.2隱蔽點(diǎn)探測(cè)

　�。�1）線纜類管線隱蔽點(diǎn)的探查電信、電力等線纜類管線隱蔽點(diǎn)的探查，一般采用夾鉗法或感應(yīng)法；對(duì)于單根埋設(shè)方式的，采用極大值定位就可以滿足精度要求，本項(xiàng)目探測(cè)使用的是RD系列儀器，采用70%的異常寬度定深；對(duì)于管塊埋設(shè)方式的，其隱蔽點(diǎn)探測(cè)采用等效中心修正法進(jìn)行校正。（2）直埋類管線的探測(cè)方法探查給水、燃?xì)狻⒐I(yè)管線等直埋類管線時(shí)，其材質(zhì)為金屬且有明顯點(diǎn)并具備接地條件的地段可采用直連法（針對(duì)RD系列儀器主要采用33.3kHz和65.5kHz）探測(cè)，不具備接地條件的地段采用感應(yīng)法探測(cè)；如果有砼質(zhì)給水管線時(shí)，一般采用高頻管線儀探測(cè)結(jié)合開挖的形式，若常規(guī)方法無法達(dá)到目的時(shí)應(yīng)及時(shí)前往權(quán)屬單位收集管線資料。

　　4.4管線地面投影點(diǎn)測(cè)量實(shí)施

　　4.4.1控制測(cè)量

　　圖根控制測(cè)量采用地形測(cè)量圖根控制點(diǎn)。

　　4.4.2地下管線地面投影點(diǎn)測(cè)量

　　地下管線地面投影點(diǎn)測(cè)量采用拓普康GTS-332型全站儀（±2"、±（2mm+2ppm×D））（D為邊長(zhǎng)，以km為單位）來完成。本項(xiàng)目測(cè)區(qū)內(nèi)所有圖根控制點(diǎn)分布合理，且滿足管線點(diǎn)和地形測(cè)量的要求。在上述控制點(diǎn)上分別設(shè)站，檢查無誤后對(duì)管線細(xì)部點(diǎn)實(shí)施測(cè)量，測(cè)量時(shí)采用極坐標(biāo)法測(cè)量，水平角半測(cè)回，地面高程采用電磁波三角高程，野外記錄采用全站儀自動(dòng)記錄格式，并一一對(duì)應(yīng)記錄管線屬性數(shù)據(jù)資料。

　　5地下管線測(cè)量數(shù)據(jù)分析

　　5.1地下管線測(cè)量精度規(guī)定

　�。�1）隱蔽管線點(diǎn)的探測(cè)精度：平面位置限差δts=0.10h，埋深限差δth=0.15h（h為地下管線中心埋深，單位為cm，當(dāng)h＜1m時(shí)則以100cm代入計(jì)算）。

　�。�2）明顯管線點(diǎn)埋深量測(cè)精度：當(dāng)中心埋深＜2m時(shí)，其量測(cè)埋深限差為±5cm；當(dāng)埋深≥2m、＜4m時(shí)，其量測(cè)埋深限差為±8cm；當(dāng)埋深≥4m時(shí)，其量測(cè)埋深限差為±10cm。（3）管線點(diǎn)的測(cè)量精度：平面位置中誤差ms不得大于±5cm（相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)）高程測(cè)量中誤差mh不得大于±3cm（相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)）[5]。

　�。�4）地下管線圖上測(cè)量點(diǎn)位中誤差不得大于±0.5ｍｍ；地下管線圖上探測(cè)點(diǎn)位中誤差不得大于±（0.5＋0.25δts/M（ｍｍ），式中M為測(cè)圖比例尺的分母。

　　5.2地下管線屬性調(diào)查要求

　　地下管線屬性調(diào)查包括管線類別、材質(zhì)、規(guī)格、特征點(diǎn)類別、電纜根數(shù)、管塊總孔數(shù)及附屬設(shè)施等，其調(diào)查要求主要有：

　�。�1）管線類別識(shí)別錯(cuò)誤屬錯(cuò)探管線，應(yīng)重新調(diào)查。

　�。�2）管線材質(zhì)、電纜根數(shù)、管塊總孔數(shù)、特征點(diǎn)類別四項(xiàng)合并成一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，即所檢查管線點(diǎn)總數(shù)的四倍為計(jì)數(shù)總項(xiàng)，檢查錯(cuò)誤率小于或等于總項(xiàng)的3%時(shí)，調(diào)查工作質(zhì)量合格，否則不合格。

　�。�3）管線規(guī)格包括管徑和方溝（或管塊）斷面尺寸，其量測(cè)限差為±5cm，檢查錯(cuò)誤率小于或等于3%時(shí)，調(diào)查工作質(zhì)量合格，否則不合格。

　�。�4）檢查中發(fā)現(xiàn)漏探的管線應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)探，并按規(guī)定的程序重新進(jìn)行檢查。

　　5.3地下管線測(cè)量數(shù)據(jù)入庫(kù)

　　城市地下管線測(cè)量工作采集了大量的數(shù)據(jù)，獲得了非常豐富的信息成果，傳統(tǒng)的白紙成圖或機(jī)助成圖已無法滿足城市地下管線動(dòng)態(tài)管理需要。為了更好的使用和管理地下管線信息數(shù)據(jù)，最有效的方法是建立地下GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，它可以在計(jì)算機(jī)上建立各種管線信息數(shù)據(jù)庫(kù)，使圖形、文本信息的錄入、修改、刪除等數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化[6]。管線探測(cè)數(shù)據(jù)、外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)過檢查合格后錄入“地下管線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”，不僅大大提高了測(cè)量數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理效率，還進(jìn)一步優(yōu)化了內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)流程。

　　6結(jié)束語(yǔ)

　　隨著城市建設(shè)的日新月異，地下管線的數(shù)量和種類也越來越多。地下管線測(cè)量作為“數(shù)字城市”的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)保障，對(duì)城市的信息化建設(shè)起著至關(guān)重要的作用[7]。對(duì)城市地下管線進(jìn)行測(cè)量，從而保證了城市地下管線資料的現(xiàn)勢(shì)性、完整性、準(zhǔn)確性和有效性，從而滿足現(xiàn)代“數(shù)字城市”建設(shè)的需要。我們通過對(duì)城市地下管線測(cè)量采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化、信息化的管理，不僅大大提高了工作效率，而且使數(shù)據(jù)更加有效的服務(wù)于相關(guān)使用部門。

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