RTK地下管线测绘技术应用与发展研究

姜宗波 韦庆礼

摘 要：为了保证城市地下管线的稳定性、可靠性和安全性，现以地下管线测绘技术应用为例，针对该技术类型研究了地下管线测绘技术的具体应用以及地下管线测绘成功案例，探讨了地下管线测绘技术的发展。结果表明：地下管线测绘技术具有非常高的应用价值和应用前景，不仅保证了城市地下管线设置的精准性，还保证了城市规划的科学性，为进一步提高城市管线测量效率和效果打下坚实的基础。

关键词：地下管线;测绘技术;应用;发展

中图分类号：P258;TU991.3       文献标识码：A文章编号：1001-5922（2022）01-0188-04

Research and analysis on application and development of RTK underground pipeline surveying and mapping technology

JIANG Zongbo，WEI Qingli

（Shandong Zhengyuan Geophysical Information Technology Co.，Ltd.，Jinan，250101，China）

Abstract：Underground pipelines are the "heart" of urban operation.Once abnormal problems occur in underground pipelines，it will inevitably lead to the collapse of urban roads，pipeline explosions and other safety problems，which will cause great inconvenience to the lives of urban residents.To ensure the stability，reliability and safety of urban underground pipelines，the paper took the application of underground pipeline surveying and mapping technology as an example to research on the specific application as well as the successful cases of underground pipeline surveying and mapping technology.Finally，the development of underground pipeline surveying and mapping technology is discussed.The results showed that the underground pipeline surveying and mapping technology had very high application value and application prospects.It not only ensured the accuracy of urban underground pipeline installation，but also guaranteed the rationality of urban planning，and laid a solid foundation for further improving the efficiency and effectiveness of urban pipeline measurement.

Key words：underground pipeline;surveying and mapping technology;application;development

随着社会经济水平的不断提高和城镇化建设进程的不断推进，城市地下管线使用数量不断增多，同时，城市地下管线构成状况变得更加复杂化和多样化[1]。在这样的背景下，地下管线测绘技术应运而生，该技术凭借着自身高准确性、强灵活性等特征被广泛地应用于地下管线测绘工作中，使得城市地下管线具有强大的供水功能和煤气运输功能，为保证城市地下管线正常、稳定运转，提高城市居民的生活品质发挥出重要作用。因此，如何科学应用和发展地下管线测绘技术是技术人员必须思考和解决的问题。

1 地下管线测绘技术介绍

1.1 RTK技术

RTK（REAL TIME KINEMATIC，简称RTK）技术作为全球化定位系统，在具体的运用中，主要利用GPS原理，借助如图1所示的RTK测量仪，将无线电技术、数字通信技术和动态测量技术进行充分结合，使得这些技术能够有效进行有效互补，从而完成对城市地下管线的精准测量。此外，为了充分发挥和利用RTK技术的应用优势，技术人员在进行地下管线测绘的过程中，要确保数据的独立性，保证每次测量的數据不会受到以往测量数据的影响[2]，从而将数据测量误差降到最低，为进一步提高地下管线测量结果的精确性和真实性打下坚实的基础。因此，RTK技术具有应用操作简单、不易受外界因素影响，有利于全天测绘作业的有效开展。目前，随着我国科学技术的不断发展，RTK技术的日益成熟，该技术的精确度不断提高，已达到了厘米、毫米，因此，该技术具有非常高的应用价值和应用前景，被广泛地应用于地下管线测绘领域中。此外，RTK系统包含多个子系统，如准基站子系统、流动站子系统和通信子系统，其中，流动站子系统主要由GPS接收机、电源装置、无线通信装置和控制装置[3];基准站子系统主要包含天线装置、电源装置和发射装置等。RTK测绘系统具有以下应用优势：

（1）可以提高地下管线测绘的效率和效果。通过采用多个流动站同时运行的方式开展测量工作，可以缩短测量时间，确保测绘工作按期完成;

（2）有利于提高地下管线测量结果的精确度。在开展地下管线测绘工作的过程中，各个RTK测量点具有一定的独立性，不会受到其他测量结果的影响，使得测量结果的误差降到最低，以达到提高测量结果准确度的目的。但是，RTK测绘系统也存在一定的不足，如使用RTK技术时，需要满足特定的条件[4]，如卫星高度角要控制在15°;如果施工周围有大量的树木或者建筑物，会直接干扰和遮挡卫星信号，严重影响地下管线测绘工作的有效开展。

1.2 全站仪测绘技术

全站仪作为一种常用的电子测距仪，实现了光能、机械和电能的有效结合，主要用于对水平角、距离以及垂直角、高度的测量，因此，该仪器具有非常高的应用价值和应用前景。目前城市内部管线较为密集，在进行控制测量后，使用全站仪采用极坐标法采集管线点的平面坐标和高程，定向边宜采用长边，测距边不得大于150 m，待测点边长不得超过定向边长。管线点的高程测量和平面测量同时进行，高程测量采用光电测距高程，测量管线点的解析坐标中误差（指测点相对于邻近控制点）不得超过±5 cm;高程中误差（指测点相对于邻近高程控制点）不得超过±3 cm。全站仪测绘如图2所示。

2 地下管线测绘技术的具体应用

2.1 测绘技术在地下管线普查作业的应用

在开展地下管线普查作业的过程中，为了保证地下管线普查结果的准确性和真实性，技术人员要重视测绘技术。首先，在前期准备工作中，技术人员要全方位分析和制定控制测量方案，并做好对地下管线使用数量的估算和统计器材，还要采用地图图比例尺对比的方式[5]，实现对普查数据的提取和估算。并根据地下管线测绘需求，严格按照测绘相关标准和要求，对地下管线进行精准化测量;同时，还要采用多种手段，按照一定的比例，实现对比例尺寸的标记，为进一步提高地下管线普查作业效率和效果提供重要的技术支持。

2.2 依据城市位置系统测量分析地下管线

城市地理信息系统内部包含大量的信息，这无疑增加了系统内部信息结构的复杂性和多样性，为了保证地下管线测量结果的准确性[6]，技术人员可以将城市地理信息系统应用于地下管线测量工作中。通常情况下，城市地理信息系统主要由以下3个层组成，分别是综合层、专题层和基础层。其中，基础层主要包含地形要素，直观地反映了系统地形图的详细位置信息，为精确、高效地定位子空间创造良好的条件，因此，该基础层被称为“基础信息系统”;专题层主要由国土管理、城市规划管理、市政管理、交通管理等各个子系统组成，因此，该层包含了大量的基础专业信息;综合层主要用于对以上各个子系统数据的统计和整理，为城市化建设进程的推进和管理提供重要的依据和参考。

2.3 将传统测绘产品和多元化服务相结合

为了充分发挥和利用地下管线测绘技术的应用优势，技术人员要将传统测绘产品和多元化服务进行充分结合，从而实现对传统测绘产品的改革和创新，为构建和应用系统化、综合化的服务系统提供有力的保障。在进行地下管线测绘的过程中，技术人员要利用测绘相关技术和知识，将各个测量工序与测绘产品进行有效结合，以保证测量工作的效率和效果。为了进一步地提高城市化建设进程，技术人员要在综合考虑地下管线使用范围小这一因素，将地下管线普查工作落实到位;同时，还要借助地下管线相关资料[7]，为不断修改、优化和完善测绘结果的准确性提供重要的依据和参考。其次，在开展地下管线测绘工作的过程中，技术人员还要将传统测绘产品与多元化服务进行融合，并借助互联网，实现对多样化、多元化服务体系的制定和完善。在这个过程中，技术人员要树立以人为本的理念，改变传统单一的测量方式，通过利用地下管线测绘技术，实现对测绘数据的实时跟踪、接收和管控，为促进地下管线测绘向智能化、信息化方向不断发展产生积极的影响。总之，在地下管线测绘技术的应用背景下，通过采用统一化管理方式，可以实现对测绘数据的集中化管理，为确保地下管线测绘工作能够正常、稳定、有序地开展，提高测绘服务质量创造良好的条件。

3 地下管线测绘成功案例

某城市供电公司根据地下管线施工需求，完成对电力电缆总长度的测量，电力电缆总长度为570 m。在本次测量中，所涉及到的測量内容较多，包括电力电缆具体位置、电力电缆走向和电力电缆高程等规格[8];同时，还用到了两种仪器，分别是全站仪和GPS接收机，该项目的地下管线测绘工作如图3所示。高程控制测量作为一种常用的地下管线测绘方式，被广泛地应用于地下管线测绘领域中。该测量方式在具体的运用中，技术人员需要利用图根水准，采用普通水准尺和仪器相结合的方式，将地下管线测绘工作落实到位，并利用相关测绘软件，对最终的测绘数据进行验证和核对，以保证测绘数据的真实性、准确性和完整性，从而进一步提高高程测量作业开展的效率和效果。

4 地下管线测绘技术发展

4.1 城市地下管线数字测绘系统合理利用

为了进一步提高城市规划水平，促进地下管线测绘技术的创新发展，技术人员要重视对城市地下管线数字测绘系统合理利用。首先，在进行地下管线测绘时，技术人员要根据收集到的测绘数据，利用城市地下管线数字测绘系统[9]，完成普查工作;同时，还要借助新型、先进的测绘软件，将采集的测绘数据转化为绘图数据后，在开展地下管线测绘工作，以达到提高测绘数据真实性、准确性和完整性的目的。此外，通过将测绘软件凭借着自身强大的数据报表生成功能和编辑功能，被广泛地应用于地下管线测绘数据管理中，为实现测绘数据的精细化、智能化管理提供有力的保障。其次，为了实现对测绘数据的计算和保存，技术人员要采用提取绘图资料的方式，根据地下管线铺设需求，完成对测绘数据的建构，以达到有效提高测绘数据编辑和处理效率和效果的目的。最后，还要测绘软件，不断修改、优化和完善地下管线编号数据库，在此基础上，利用地下管线空间数据和属性数据，实现对数字化管网的构建和应用，从而为进一步提高城市地下管线设置的科学性和合理性发挥出重要作用。

4.2 地下管线图分类处理

城市地下管线图主要由以下两种类型组成，一种是综合管线图;另一种是专业管线图。其中，综合管线图主要是指在开展地下管线测绘工作的过程中，通过利用相关辅助性设备和管线，提高测绘数据的精确性和真实性，并利用管线图呈现出建筑物整体构造。在绘制地形图期间，技术人员要利用黑色背景，采用线画的方式，利用不同的颜色，严格按照地下管线绘制相关标准和要求，提高测绘数据的完整性和准确性。同时，还要利用相关字符，完成对地下管线路名、属性的标识，确保所绘制的地下管线专业管线图与综合管线图保持一致。

4.3 城市地下管线分层管理体制完善

城市地下管线作为城市市政工程的重要内容，其设置水平直接影响了该工程的进度，为了实现地下管线测绘技术的快速发展，技术人员要加强对城市地下管线分层管理体制的制定和完善。为了实现以上目标，技术人员要根据地下管线设置需求，采用调整和优化地下管线空间的方式，充分发挥和利用该技术的应用优势。最近几年，随着地下管线测绘技术的不断发展和普及，数据管理工作难度逐渐增加。为此，技术人员要重视对数据管理模式的改革和创新，以达到提高地下管线测绘数据管理效率和效果的目的。同时，还要借助相关网络平台，收集和保存地下管网信息数据，并采用自动化管理模式，实现对这些信息数据的智能化管理，最后，还要制定和完善城市地下管线分层管理体制，确保地下管线测绘工作有据可依，有章可循。同时，还要尽可能发挥和利用地下管网图的应用优势，进一步推广和普及數字化管网测绘系统[10]。

5 结语

综上所述，在我国科技水平的不断提高下，地下管线测绘技术取得了良好的发展和应用，为确保提高地下管线测绘工作能够正常、稳定、有序地开展，推进城市化建设进程而提供重要的技术支持。因此，技术人员要与时俱进，不断学习地下管线测绘相关新知识和新技术，进一步提高自身的专业能力和职业素养，为保证地下管线测量结果的精确性和真实性，提高城市居民生活的便利性贡献自己的一份力量。

【参考文献】

[1]魏波，胡长健.关于城市地下管线测绘测量技术方法的探讨[J].决策探索（中），2020（5）：85.

[2] 费明石.测绘技术在地质测绘工程中的应用分析[J].科学技术创新，2020（9）：37-38.

[3] 陈庆.现代测绘技术在地下电缆管线测量中的应用研究[J].科技经济导刊，2019，27（27）：77.

[4] 宋阳，方圆，魏婉秋.城市地下管线测绘技术注意事项研究[J].西部资源，2019（5）：148-149.

[5] 王建国.现代测绘在地下管线测量中的应用[J].居舍，2019（4）：179.

[6] 刘志杰，张驰，方攀.现代测绘技术在地下管线普查与更新中的应用探究[J].冶金与材料，2020，38（6）：61.

[7] 张小刚.城市地下管线测绘一体化技术探析[J].冶金与材料，2020（22）：290.

[8] 韩毓，郭茜茜，宋丽珍.地下管线探查与测绘技术[J].城市勘测，2019（32）：185.

[9] 耿丹，王丹，李丹彤.城市及地下空间测绘技术体系构建的几个问题[J].北京测绘，2020，34（12）：1 672-1 676.

[10] 杨伯钢，顾娟，宣兆新，等.智慧城市地下管线三维智能服务技术体系研究[J].北京测绘，2020，34（12）：1 677-1 682.