安吉县地下管线探测与信息系统建设

琚 锋，吴建晔，俞连芳，钱强强

（1.湖州市测绘院，浙江 湖州 313000）

安吉县地下管线探测与信息系统建设

琚 锋1，吴建晔1，俞连芳1，钱强强1

（1.湖州市测绘院，浙江 湖州 313000）

结合安吉县综合地下管线探测与信息系统建设实践，阐述了地下管线外业探测、内业整理、空间数据库建库和信息系统建设整个流程；总结了建设过程中涉及到的关键技术与难点，为快速搭建县级城市综合地下管线信息系统提供了参考方案。

地下管线；物探；空间数据库；信息系统

城市综合地下管线是城市基础设施的重要组成部分[1]。由于管线资料及相关信息不完整，在建设施工过程中，常出现挖断、挖破地下管线等事故，造成不必要的经济损失。进行城市地下管线现状基础资料探测，准确摸清城市地下管线的分布情况，建立一套科学、完善和先进的城市地下管网信息管理系统，实现城市管网数据整合和数据动态管理，对现代化城市的建设和科学发展具有重大的现实意义。为适应安吉县地下空间管理和城市规划建设的需要，确保城市重要基础设施，特别是地下管线的安全运行，安吉县市管理局组织开展综合地下管线普查工作，建立城市综合地下管线管理信息系统。

1 地下管线探测

1.1 地下管线探查方法

1）明显点量测。地下管线的明显点均采用直接量测的方式进行。对于排水、给水、燃气的明显点，打开井盖，用特制的探杆直接量测管线，详细记录管线的埋深、材质、管径及与相邻管线点的连接关系；对于电信、电力管线，操作员需进入检修井内，用钢尺量测埋深、管线断面尺寸等相关数据，并调查孔数、已用孔数、敷设方式及与相邻管线点的连接关系。

2）隐蔽点定位与定深。隐蔽管线探查应遵循从已知到未知，从简单到复杂，方法有效、快速、轻便的原则，复杂条件下应采用综合方法[2]。安吉县管线种类较多，特别是给水管线、煤气管线明显点很少，检修井内一般看不到管径、埋深与材质，给管线普查带来一定的难度。对这些地下管线进行探测时，应根据不同情况选择不同的工作方法和工作参数，满足精度要求。

3）管线点编号与标注。管线点外业编号采用“探测小组号+管线代号+流水号” 组成。管线点的地面标志统一用红油漆标注“+”记号，并在管线点附近明显且能长期保留的建筑物或地面上标注管线点号。外业工作采用每调查或探测一个特征点，同时在外业草图上记录点的属性，并根据调查结果确定其连接关系的方法。

1.2 管线测量

管线测量的任务包括图根控制测量和管线点测量。图根控制测量主要以安吉县档案馆提供的Ⅱ级以上等级控制点作为起算点，直接加密图根控制点。图根控制布设为电磁波测距附合导线或结点导线网。若因地形限制导线无法附合的区域可布设图根支导线[3]。管线点测量主要是测定管线点的平面坐标和高程。在管线探测区布设平面控制网和高程控制网，对探测的管线点，采用全站仪极坐标法测定其平面坐标和高程，形成管线点坐标数据，作为精确绘制管线图的基础。

2 地下管线信息系统建设

地下管线普查后形成地下管线的空间和属性信息，按照标准要求通过数据处理软件录入计算机，建立基础地理空间数据库和管线信息数据库，并经过查错程序检查，排查错误，确保数据库中数据和资料的准确无误。安吉县综合地下管线信息系统数据库存储于SQL Server 2008，主要由综合地下管线工程数据库和基础地理空间数据库组成，如图1所示。其中，基础地理空间数据库包括1∶500和1∶2 000地形数据以及不同分辨率的卫星遥感影像数据[4]。

整个地下管线探测工程外业进行的同时，利用地下管线外业数据处理系统HSM-Pipe对地下管线属性数据进行处理；外业测量数据采用清华山维EPSW前端数据采集软件直接将数据传入计算机，实现测量数据内外业一体化成图；再通过物探点号将两者结合形成综合地下管线工程数据库。为便于外业测量小组进行地下管线数据检查，工程数据库存储于Access数据库中，待数据检查无误后，最终汇总入库形成综合地下管线数据库。

图1 综合地下管线数据库建库流程图

安吉县地下管线信息系统采用清华山维公司的SunwayGIS平台，实现了地形数据、地下管线数据、遥感影像数据等多源多尺度海量空间数据无缝集成管理，绘制出城市综合地下管线管理的一张蓝图。平台管线模块开发了相当完备的专业功能。系统在管线数据检查与质量控制方面，根据地下管线的专业特点，定制了专用数据检查工具，对管线数据点线之间的拓扑关系、属性值的合理性、属性关联等诸多方面进行自动检查，保证入库数据的质量；同时系统与清华山维EPSW前端数据采集软件无缝集成[5]，实现了外业数据采集、数据整理入库、数据应用、数据库更新、数据交换与共享等整体解决方案。

3 关键技术和难点

安吉县地下管线埋设错综复杂，用单一的技术方法往往不能辨别管线的埋设情况。在管线埋设相对复杂的情况下应综合采用各种物探方法以保证探测精度的可靠性。

3.1 近间距平行管线探测

安吉县地下管线探测对象主要是沿道路两侧管线，在探测过程中如沿道路两侧多条管线并行且间距较小，管线周围磁场会叠加，管道间信号相互干扰，据此定位定深会导致探测误差，甚至带来错误结果。因此，根据多年管线探测经验宜采取直接法或夹钳法；在管线密集、且没有使用直接法、夹钳法的条件时，灵活运用选择性激发或压线法（倾斜压线法），使得尽可能多的电流在目标管线上流动。使目标管线上的异常信号能从其他管线和介质中分离出来[6]。同时，为了保证管线的平面位置和埋深的精度，在有条件的区域应开挖验证管线的实际埋设情况，特别是管线的埋深应综合比较直读法、70%法及开挖验证的实际深度并加以改正。

3.2 深埋管线的探测

据调查，安吉县市政管线埋深一般约为2 m，但有些过河、穿越地方等采用了顶管方法埋设，管线埋得很深，如安吉污水处理厂进厂段污水管网埋深近8 m，给管线探测带来困难。随着管线埋深增加，管线探测仪的信号衰减，探测难度增大。通过使用探地雷达、RD8000等较新仪器进行探测、调阅管线权属单位的设计图纸、相关人员现场指认、人员下井等多种方法综合分析，定深定走向，解决这一难点。

3.3 管线数据标准化

安吉县综合地下管线系统和地下管线外业数据处理系统均使用“模板”技术封装所有的数据标准。在项目实施开始，先制作了一个“安吉管线模板”，完成模板制作就相当于制定了一套数据标准[7]。只有具有一定权限的管理员，才能对模板进行修改，从而保证了数据在表结构、管线点、管线属性域、坐标空间参考等信息符合数据库设计标准，始终保持统一标准。

3.4 管网三维分析

安吉县综合地下管线信息系统通过对地形数据和管线数据进行符号化处理，实现管线的三维动态显示功能，不仅可显示空间关系，还可显示各种要素属性信息，模拟管线连通效果，生成三维模型数据，分析和辅助决策等。

[1] 龚俊,王新洲,王文庆，等.城市地下管线信息管理系统的探讨[J].地理空间信息,2005,3(3):9-11

[2] CJJ61-2003.城市地下管线探测技术规程[S].

[3] CJJ8-99.城市测量规范[S].

[4] CJJ100-2004.城市基础地理信息系统技术规范[S].

[5] 琚锋,钱强强,钱中杰.清华山维SunwayGIS与南方CASS数据转换研究[J].地理空间信息,2011,9(3):41-43

[6] 杜良法,李先军.复杂条件下城市地下管线探测技术的应用[J].地质与勘探,2007,43(3):116-120

[7] 张红梅,张超.芜湖市地下管线地理信息系统的建设研究[J].城市勘测,2009(5):46-48

Detection and Information System Construction of Underground Pipeline in Anji

byJU Feng

Based on the detection and information system construction of the comprehensive underground pipeline in Anji, this paper elaborated the complete process including underground pipeline detection, data processing, spatial database and information system construction, summarized the key technologies and difficulties appeared in the process of practice, and provided a reference scheme for fast construction of the urban underground pipeline information management system in county-cities.

underground pipeline,geophysical prospecting,spatial database,information system

P208

B

1672-4623（2014）02-0144-02

10.11709/j.issn.1672-4623.2014.02.052

2012-09-18。

琚锋，工程师，主要从事地学信息系统研究与应用工作。