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摘 要通过对南宁市管线普查的实践，总结在管线普查应用的方法和流程，通过软件处理，自动绘制管线图。
关键词地下管线；自动成图；数据库
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0152-01
0前言
随着城市的发展，城市规模越来越大，地下管线也越来越复杂。由于自身的特点，地下管线在城市发展的前期并未受到重视，结果使得许多管线资料的遗失，一些管线工程也没有上交竣工资料存档，这给后期城市建设施工带了诸多不便，导致地下事故累有发生，造成停水、停电、通信中断、煤气泄露爆炸、财产损失甚至人员伤亡。
鉴于以上问题在各地时有发生，南宁市规划部门未雨绸缪，组织专业管线普查队伍对新城区和老城区进行全面的地下管线普查，旨在摸清南宁市地下管线情况，实现管线资料的动态跟踪管理，切实发挥地下管线档案资料在城市规划、建设、管理和防灾中的作用，推进城市信息化和“数字城市”建设。
1资料的收集
为了更好得避免管线普查过程中的盲目性，管线历史资料的收集至关重要，尽管各家管线权属单位的资料残缺不齐，但也使我们在普查中可以做到有的放矢，提高了普查效率。
收集的资料主要包括各家管线权属单位在管线铺设过程中所绘制的管线图和作为工作底图的普查区域地形图、平面和高程控制测量资料等。
2管线普查方法和技术
2.1明显管线点的实地调查
有大部分管线点我们可以通过实地调查，打开窨井井盖来获取管线信息，主要包括以下内容：管线类型、埋深、断面尺寸、电缆根数、权属单位等。
在调查过程中，一般情况是有几种线、几个管块从一个窨井里穿出去，就有相同线和管块从下一个井里传出。但是也有不相同的，那就实地调查不能获取到准确的管线信息，需要用仪器进行探测，以判别不相同的原因。我们在调查中发现，有些管块在两井之间断了或是拐弯了；还有些通讯电缆是预留的，从井里穿进去了但并未从下一个井中穿出来。这些都是在实地调查中特别需要注意的问题。
2.2隐蔽管线点的探测
2.2.1探测仪器一致性校验
测区开始探测前，应选不同仪器及不同的工作方法，选择有代表性的路段进行方法实验，通过与当地已有地下管线上的数据比较或足够的有代表性的开挖点验证、校核，确定该方法和仪器的有效性和精度，选择最佳的工作方法，合适的工作频率，最佳收发距离，确定该方法和仪器探测的修正系数或修正方法。
2.2.2校验方法
在一已知管线上，选择某一种信号施加方式（感应、连接、夹钳等），以最佳发射频率和收发距，背向信号源（正向），用接收机对管线进行平面位置定位和埋深测量；而后在同一点上面向信号源（反向），用接收机对管线再次进行平面位置定位和埋深测量，两次测量的数值进行平均即为该点测定值。
1）金属地下管线的确定。金属地下管线的确定，常用的方法是用金属探测仪进行探测。我国目前使用的进口探测仪一般为美国产SUBSITE70系列、英国产RD-4000、RD-8000型。仪器由发射机和接收机两部分组成，发射机是一个震荡器。探测时，经由发射线圈向空间发射高频率信号，经过接收机的检波、放大，可以转换成音响和仪表指示等形式表示出来。当接收机线圈偏离中心线时，声音变小，由此可确定地下金属管线的走向和填埋深度。
探测金属管线时，一般采用电磁法中磁偶极感应法，直接法和夹钳感应法等来查明地下管线的平面位置和埋深，在被查明管线邻近有较多平行管线或管线情况分布较复杂时，采用直接法和感应耦合法最为合适。用地下管线探测仪定深时，采用直接法，极值法（半值法）和70%法，这三种方法应交叉进行，在测区进行探测实验并得出比较合理的改正系数的情况下，采用极值法（半值法）比较合适，在單一管线即在左右无平行交叉管线的情况下，用70%法最佳。
2）地下管线带有隔离砼管及非金属管线的标定。带有隔离砼管的地下管线及非金属管线的探测，难度相对大些。因为砼管阻断物探仪器，很难精确测定，一般用探地雷达测定，最好能收集砼管的管径和覆盖厚度，以此来计算地下管线的位置。一般来讲，地下管线都有布设规律，如选择人行路边、花坛边、上下水道等，遇有弯道和分方向一定要调查清楚。
3管线点数据采集
首先，利用测区已有的控制测量成果，若控制点不足或是测区地形复杂，则视测区情况，先作控制测量。控制测量一般采用导线测量，局部图根控制也可以用RTK施测。导线测量的主要技术要求应符合以下规定：
电磁波测距导线的主要技术要求见下表：
注：
1）埋石点高程用四等水准测定，四等水准要求按规范执行。
2）红外测距三角高程测量的主要技术要求：红外测距高程最长线路为4km，测距边长≤100m，高程闭合差≤±10sqrt（n） mm。
3）垂直角观测测回数与限差。DJ2中丝法1测回，指标差为15″，垂直角互差为25″；DJ6 中丝法2测回，指标差为25″，垂直角互差为25″。二次附合则测回数为1，指标差为25″，垂直角互差为25″。
管线点的平面位置宜采用解析法或数字测绘法；管线点的高程测量宜采用水准测量或电磁波三角高程测量。本次主要采用全站仪极坐标法采集各类地下管线点及地形地物点的数据。
4内业成图处理
野外全站仪数据采集后，在室内用计算机成图软件成图，方法如下：
1）数据导入。将全站仪采集的数据传入计算机（建立数据库）。
2）展绘点位。在已有的数字地形图上展绘数据点位。
3）核实点位，修改点号。根据野外填写的调查表和绘制的调查草图，核实展点点位相对位置的正确性和修改点号，特别需要注意的是有部分共井管线点，在野外数据采集时，只采集了一次点位数据，但是如果有几种管线点，就需要复制几个相同的坐标点，修改对应的点号，使其与调查表中一致。
4）自动成图。根据点位和野外绘制的草图以及管线调查情况，用管线成图系统软件自动绘制管线图。用软件连线完成后，再仔细检查核对野外的草图和管线调查情况。
5）建立点、线数据库。管线图检查无误后，可以通过软件提取图形中的管线点数据信息，生成管线点数据库。根据管线点间的连接关系，生成管线线数据库。
6）图幅处理。管线点数据库的建立是基于管线点坐标文件与管线连接信息文件。然后依据菜单选择（DAT文件输入）将管线点坐标文件与管线连接信息文件自动追加入库，生成图幅号、图上点号、测量点号等字段的数据。按图幅号查询，依据管线探测手簿，管线调查表，输入其它字段的数据，最后形成单一管线、综合管线图的生成文件，分别以图幅号作为子目录存储。
5小结
通过本项目的实施，本人认为在地下管线普查中应该注意:
1）城市地下管线普查是一项涉及多权属单位的技术性工作，应到各权属单位收集已有管线资料并加以分析利用，可以极大地提高普查效率。
2）要组织探测人员学习技术规范，提高探测人员的技术水平和责任心，才能确保普查质量。
3）一些非金属材质的管线普遍应用，给地下管线探测带来了不少的困难，在采用新方法、新技术、新仪器时，要经过试验，使其探测精度能够满足规范要求。
4）要确保地下管线信息系统数据的现势性和实现动态化的管理，应实时更新和补充数据库内容，以保证信息系统的生命力。
参考文献
[1]CJJ61-2003城市地下管线探测技术规程.
[2]吴秀芹,张洪岩,等.ArcGIS9地理信息系统应用与实践(上下册).清华大学,2007.
作者简介
周玉雄（1972—），男，测量工程师，主要从事摄影测量与遥感、工程测量、地籍测绘、房产测绘等工作。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词地下管线；自动成图；数据库
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0152-01
0前言
随着城市的发展，城市规模越来越大，地下管线也越来越复杂。由于自身的特点，地下管线在城市发展的前期并未受到重视，结果使得许多管线资料的遗失，一些管线工程也没有上交竣工资料存档，这给后期城市建设施工带了诸多不便，导致地下事故累有发生，造成停水、停电、通信中断、煤气泄露爆炸、财产损失甚至人员伤亡。
鉴于以上问题在各地时有发生，南宁市规划部门未雨绸缪，组织专业管线普查队伍对新城区和老城区进行全面的地下管线普查，旨在摸清南宁市地下管线情况，实现管线资料的动态跟踪管理，切实发挥地下管线档案资料在城市规划、建设、管理和防灾中的作用，推进城市信息化和“数字城市”建设。
1资料的收集
为了更好得避免管线普查过程中的盲目性，管线历史资料的收集至关重要，尽管各家管线权属单位的资料残缺不齐，但也使我们在普查中可以做到有的放矢，提高了普查效率。
收集的资料主要包括各家管线权属单位在管线铺设过程中所绘制的管线图和作为工作底图的普查区域地形图、平面和高程控制测量资料等。
2管线普查方法和技术
2.1明显管线点的实地调查
有大部分管线点我们可以通过实地调查，打开窨井井盖来获取管线信息，主要包括以下内容：管线类型、埋深、断面尺寸、电缆根数、权属单位等。
在调查过程中，一般情况是有几种线、几个管块从一个窨井里穿出去，就有相同线和管块从下一个井里传出。但是也有不相同的，那就实地调查不能获取到准确的管线信息，需要用仪器进行探测，以判别不相同的原因。我们在调查中发现，有些管块在两井之间断了或是拐弯了；还有些通讯电缆是预留的，从井里穿进去了但并未从下一个井中穿出来。这些都是在实地调查中特别需要注意的问题。
2.2隐蔽管线点的探测
2.2.1探测仪器一致性校验
测区开始探测前，应选不同仪器及不同的工作方法，选择有代表性的路段进行方法实验，通过与当地已有地下管线上的数据比较或足够的有代表性的开挖点验证、校核，确定该方法和仪器的有效性和精度，选择最佳的工作方法，合适的工作频率，最佳收发距离，确定该方法和仪器探测的修正系数或修正方法。
2.2.2校验方法
在一已知管线上，选择某一种信号施加方式（感应、连接、夹钳等），以最佳发射频率和收发距，背向信号源（正向），用接收机对管线进行平面位置定位和埋深测量；而后在同一点上面向信号源（反向），用接收机对管线再次进行平面位置定位和埋深测量，两次测量的数值进行平均即为该点测定值。
1）金属地下管线的确定。金属地下管线的确定，常用的方法是用金属探测仪进行探测。我国目前使用的进口探测仪一般为美国产SUBSITE70系列、英国产RD-4000、RD-8000型。仪器由发射机和接收机两部分组成，发射机是一个震荡器。探测时，经由发射线圈向空间发射高频率信号，经过接收机的检波、放大，可以转换成音响和仪表指示等形式表示出来。当接收机线圈偏离中心线时，声音变小，由此可确定地下金属管线的走向和填埋深度。
探测金属管线时，一般采用电磁法中磁偶极感应法，直接法和夹钳感应法等来查明地下管线的平面位置和埋深，在被查明管线邻近有较多平行管线或管线情况分布较复杂时，采用直接法和感应耦合法最为合适。用地下管线探测仪定深时，采用直接法，极值法（半值法）和70%法，这三种方法应交叉进行，在测区进行探测实验并得出比较合理的改正系数的情况下，采用极值法（半值法）比较合适，在單一管线即在左右无平行交叉管线的情况下，用70%法最佳。
2）地下管线带有隔离砼管及非金属管线的标定。带有隔离砼管的地下管线及非金属管线的探测，难度相对大些。因为砼管阻断物探仪器，很难精确测定，一般用探地雷达测定，最好能收集砼管的管径和覆盖厚度，以此来计算地下管线的位置。一般来讲，地下管线都有布设规律，如选择人行路边、花坛边、上下水道等，遇有弯道和分方向一定要调查清楚。
3管线点数据采集
首先，利用测区已有的控制测量成果，若控制点不足或是测区地形复杂，则视测区情况，先作控制测量。控制测量一般采用导线测量，局部图根控制也可以用RTK施测。导线测量的主要技术要求应符合以下规定：
电磁波测距导线的主要技术要求见下表：
注：
1）埋石点高程用四等水准测定，四等水准要求按规范执行。
2）红外测距三角高程测量的主要技术要求：红外测距高程最长线路为4km，测距边长≤100m，高程闭合差≤±10sqrt（n） mm。
3）垂直角观测测回数与限差。DJ2中丝法1测回，指标差为15″，垂直角互差为25″；DJ6 中丝法2测回，指标差为25″，垂直角互差为25″。二次附合则测回数为1，指标差为25″，垂直角互差为25″。
管线点的平面位置宜采用解析法或数字测绘法；管线点的高程测量宜采用水准测量或电磁波三角高程测量。本次主要采用全站仪极坐标法采集各类地下管线点及地形地物点的数据。
4内业成图处理
野外全站仪数据采集后，在室内用计算机成图软件成图，方法如下：
1）数据导入。将全站仪采集的数据传入计算机（建立数据库）。
2）展绘点位。在已有的数字地形图上展绘数据点位。
3）核实点位，修改点号。根据野外填写的调查表和绘制的调查草图，核实展点点位相对位置的正确性和修改点号，特别需要注意的是有部分共井管线点，在野外数据采集时，只采集了一次点位数据，但是如果有几种管线点，就需要复制几个相同的坐标点，修改对应的点号，使其与调查表中一致。
4）自动成图。根据点位和野外绘制的草图以及管线调查情况，用管线成图系统软件自动绘制管线图。用软件连线完成后，再仔细检查核对野外的草图和管线调查情况。
5）建立点、线数据库。管线图检查无误后，可以通过软件提取图形中的管线点数据信息，生成管线点数据库。根据管线点间的连接关系，生成管线线数据库。
6）图幅处理。管线点数据库的建立是基于管线点坐标文件与管线连接信息文件。然后依据菜单选择（DAT文件输入）将管线点坐标文件与管线连接信息文件自动追加入库，生成图幅号、图上点号、测量点号等字段的数据。按图幅号查询，依据管线探测手簿，管线调查表，输入其它字段的数据，最后形成单一管线、综合管线图的生成文件，分别以图幅号作为子目录存储。
5小结
通过本项目的实施，本人认为在地下管线普查中应该注意:
1）城市地下管线普查是一项涉及多权属单位的技术性工作，应到各权属单位收集已有管线资料并加以分析利用，可以极大地提高普查效率。
2）要组织探测人员学习技术规范，提高探测人员的技术水平和责任心，才能确保普查质量。
3）一些非金属材质的管线普遍应用，给地下管线探测带来了不少的困难，在采用新方法、新技术、新仪器时，要经过试验，使其探测精度能够满足规范要求。
4）要确保地下管线信息系统数据的现势性和实现动态化的管理，应实时更新和补充数据库内容，以保证信息系统的生命力。
参考文献
[1]CJJ61-2003城市地下管线探测技术规程.
[2]吴秀芹,张洪岩,等.ArcGIS9地理信息系统应用与实践(上下册).清华大学,2007.
作者简介
周玉雄（1972—），男，测量工程师，主要从事摄影测量与遥感、工程测量、地籍测绘、房产测绘等工作。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文