建立三维地下管线系统外业数据采集方法分析

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中国科技博览
2020年12月28日 17:39

数据入库子 系统外业采集的 数据录入到管点 管线-地下管线数据成...

许丽云

[摘 要]城市地下管线是城市建设的重要内容和城市生存和发展的生命线,随着计算机技术、网络技术、GIS软件为平台的应用型技术系统的发展,通过野外数据采集,能够建立起管线三维模型。

[关键词]明显管线点 隐蔽管线点 附属物

中图分类号:O784 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)03-0084-01

1、前言

城市地下管线是城市建设的重要内容和城市生存和发展的生命线。具有规模大、范围广、管线种类繁多、空间分布复杂、变化大、增长速度快、形成时间长等特点。触及城市的各个角落,与人民生活息息相关。

传统的二维的管理模式虽然也能对管线信息进行有效的描述和表达,但是管线的直观性较差。随着计算机技术、网络技术、GIS软件为平台的应用型技术系统的发展,通过野外数据采集,能够建立起管线三维模型。地下管线三维模型能直观地描述管线的三维特征及管线间的空间关系,能真实地反映地下管线的空间分布状况,实现了地下管线的三维可视化管理、存储、查询、分析、定位等功能。

2、管线的探测方法

地下管线的探查方法包括:明显管线点实地调查、隐蔽管线的物探探查和开挖调查,在实际工作中采用这三种方法相结合进行。

1)明显管线点实地调查

对所出露的地下管线及其附属设施做详细调查、量测和记录查清一条管线的情况,填写管线点调查表,确定必须用物探方法探测的管线段。

2)隐蔽管线的物探探查

对隐蔽管线采用物探方法进行探查,应使用专用管线仪或其他物探仪器,对埋设于地下的管线进行搜索、追踪、定位和定深,将地下管线中心位置投影到地面,并设置管线点标志。管线点标志一般设置在管线特征点上,在无特点的直线段上也应设置管线点,其设置间距以能控制管线走向或遵照现行的《城市地下管线探测技术规程》执行。当管线弯曲时,至少在圆弧的起讫点和中点上设置管线点,当圆弧较大时应增加管线点,设置的密度以保证其弯曲特征为准。管线特征点处必须设置管线点。

目前隐蔽管线点的探测方法主要有:频率域电磁法、电磁波(探地雷达)法、磁法、地震波法、直流电法、红外辐射法等。其中频率域电磁法和电磁波(探地雷达)法是目前地下管线定位探查的主要技术方法。

3)开挖调查

开挖调查是最原始和效率最低却最精确的方法,即采用开挖方法将管线暴露出来,直接测量其埋深、高程和平面位置。一般只在由于探测条件太复杂,现有探测方法无法查明管线敷设状况及验证物探精度时才采用。

3、探测方法的选择

对于探测方法的选择主要是指隐蔽管线点的探测方法選择。探测方法的选择主要是在管线探测过程中管线仪与探测方式的合理选择。与管线仪的探查地下管线相适应的方法主要有被动源法和主动源法。主动源法又分为直接发、夹钳法、感应法。使用哪种探测方法应根据任务要求、探查对象的类型、材质、管径、埋深、出露情况和地球物理条件,通过对工区的方法试验选择具体的工作方法。但随着管线探测方法的成熟,一般情况而言,对于金属管线一般采用直接法、夹钳法、电磁感应法,但也要具体情况具体对待。实际探测过程中如有出露点并且有相邻管线干扰时宜采用直接法;对于管线连接处为高阻体时宜采用电磁感应法或夹钳法;对于管径和埋深较大的金属管道宜采用直接法或者电磁感应法;电信电缆和照明电缆可以采用主动源电磁法,但对于电力电缆应该采用被动源工频法进行搜索,初步定位,然后用主动源法精确定位、定深。对于非金属管线可以采用地质雷达。然而无论采用什么样的方法都应从已知到未知,从简单到复杂,首选效果好、轻便、快捷、安全和成本低的方法。

4、外业数据采集内容

建立二维地下管线系统主要查明地下管线的平面位置、走向、埋深、规格、性质、材质等。建立三维地下管线系统除在二维地下管线系统数据采集调查项目的基础上主要对附属物、构筑物进行详细调查。地下管线的各类井室和地面的构筑物是地下管线的重要组成部分,对于管线的各种检修井室,要量测出地下空间的实际范围数据,井内的特征点和附属物均要按实际位置探测,以虚线表示井位轮廓,颜色采用相应管线的颜色,并放在相应的管线边框线图层中。对需要在地面投影井边框的井室参照表1执行,在进出检修井的实际位置定管线点,点符号编码应填写井边点编码。井边点在管线线段表内注明各点在井内的连接关系,图面上不表示井内连线。

在做附属物调查时,对于方形井室的长宽采用实测坐标表示,井深为井脖深和井室深的和,其中井深要大于等于管线深度。对于井盖方、井脖是圆柱体,则要填写井脖直径并要填井盖长、宽;若管线井盖中心偏离管线中心投影方向(偏心井),要虚定个偏心井点、井边点与各方向相连,偏心井不连线。

5、结束语

三维地下管线是在二维地下管线基础上的升华,在三维空间上进行数据呈现,由于其精确性、真实性和无限的可操作性,能更直观、更立体地展现管线现状,可以大大提高对管线信息的理解、认识、定位、判断、利用。建立可以提供基本的空间查询、属性查询、空间统计服务,基于管线数据的空间分析服务。因此外业数据采集的数据准确性对于三维技术模拟真实管线至关重要。

参考文献

[1] 《城市地下管线探测技术规程》 CJJ61-2003

[2] 左万宝.浅析地下管线探测管线仪、方法技术的选择及隐蔽管线点探查质量评定.《城市勘测》endprint

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