浅谈数字地下管线的测量精度

浅谈数字地下管线的测量精度

伍世明

中山市规划设计院广东中山528400

摘要：随着城市建设的不断发展，新的地下管线将不断增加，原有的地下管线将被改建或废弃，因此根据测量普查成果建立起来的综合地下管线数据库，需要通过竣工测量的方式来及时更新，以保证综合地下管线数据库与现状的一致性。地下管线测量普查的目的是为城市规划、建设和管理提供实时、准确和可靠的地下管线信息。本文对数字地下管线的测量精度进行了简要分析。

关键词：数字；地下管线；测量；精度

1地下管线测量存在问题

1.1地下管线资料的更新不够及时

这是很多城市地下管线测量存在的问题。很多管线资料比较陈旧，没有得到及时有效的更新，这样就为城市规划建设增加了很大的难度，间接影响了城市建设的规模与速度。

1.2地下管线埋设情况比较混乱

造成这种现象的主要原因是由于各种管线的所属单位不同，导致管线敷设设计、管线经费来源以及管线管理方法等存在很大的不同。每一个单位都有各自的敷设原则，如果沟通不到位就会出现线路埋设情况复杂等现象，最后影响了城市地下管线的有序管理。

1.3城市地下管线的敷设设计、线路施工以及线路测绘协调管理力度不够

在地下管道敷设过程中设计部门没有将废弃管道向测绘部门上报，导致地下管线图纸陈旧。地下管线施工部门在管道建设过程中只是负责施工，在工程竣工之后没有进行竣工测量，这样导致测绘部门对地下管线的施工现状了解不够精确。

2管线测量方法及技术分析

2.1地下管线物探方法

地下管线探测方法主要分为两种：一种是井中调查与开挖样洞或简易触探相结合的方法，在某些管线复杂地段和检查验收中仍需采用另一种是井中调查与仪器探测相结合的方法这是目前生产作业应用最为广泛的方法。仪器探测方法主要有频率域电磁法、磁测、地震、探地雷达、直流电法和红外辐射法等，较为成熟的探测方法有频率域电磁波法、电磁波法等。

对于金属管线或含有金属的电缆类管线其与周围的介质（岩石土壤水水泥等）存在明显的电性差异可以利用这一物理性质差异采用人工激发方式使金属管线产生微弱电流从而在地面上接收电流的交变磁场。信号激发方式有感应法夹钳法直连法。无论采用何种方法都应保证目标管线有足够的信号强度。

2.2地下管线测量方法

第一，地下管线外业测量使用专业的测量软件进行工作。第二，采用解析法，按数字成图要求，以电子全站仪观测，电子记录手簿记录。第三，图根导线测量：利用区内已有的首级控制点，进行一、二级导线点的加密。在此基础上我公司再进行加密图根点，以满足管线测量和带状地形图测绘的基本要求。其观测方法和布设支点的要求按《城市测量规范》及有关规定执行。在一次附合导线点上可采用电磁波极坐标法加密图根点，测距边不得大于150m，定向边宜采用长边，并不得以极坐标点再发展图根点。高程采用电磁波测距三角高程进行传递，并与导线测量同步进行，其仪高和镜高均采用经检验的钢尺进行量取，数据取至毫米。第四，地下管线点测量。地下管线点的平面位置联测应使用全站仪或测距经纬仪，以导线串测或极坐标法进行；联测地下管线点时，仪器应严格整平对中，对中杆上的圆水泡必须居中，棱镜高量测至毫米。不同测站间应复测两个以上的管线点，以供检核，其误差不得超过2倍中误差。当采用极坐标法时，测距边不得大于100m，定向边宜采用长边。第五，地下管线图测绘精度按《城市地下管线探测技术规程》及有关细则执行：实际地下管线的线位与邻近地上建（构）筑物，道路中心线及相邻管线的间距中误差不得大于图上0.5mm。第六，测量检查采用不同人、不同日期，同仪器进行。检查图幅占总图幅数的20%。每幅图一般检查三个测站，采集管线点不少于40个。

2.3地下管线图的编绘

第一，地下管线图的编绘必须采用外业测量采集的数据，以数字化成图。第二，地下管线图分为专业地下管线图、综合地下管线图、局部放大示意图和断面图。第三，专业地下管线图及综合地下管线图的比例尺为1∶500，局部放大示意图及地下管线断面图的比例尺视情况而定，图幅规格及分幅编号应符合城市地方要求。第四，各种地下管线图必须按规定进行。图幅规格一般为50cm×50cm，50cm×40cm两种图幅位于图纸正中。第五，数据处理所采用的软件及机助制图所采用的设备，可视实际情况和需要选择，但数据格式和代码应按规程的规定执行。第六，数据处理所采用的软件，应有以下功能。解析坐标文件在形成图形之前按图幅标准编号、分幅；对分幅完的解析坐标文件逐幅形成图形文件；自动按图幅与图幅、测区与测区接边，并消除矛盾；图形编辑、修改、注记等清楚明了；图面取舍合理，并能按需要、按附属设施实际位置进行标注；扩展性能良好。第七，综合地下管线图、专业地下管线图和综合地下管线局部放大示意图以彩色绘制，断面图以单色绘制。地下管线按投影中心（展绘地下管线点位置）、相应图例连线表示，附属设施在实际中心位置绘相应符号表示。第八，地下管线图按1∶500地形图图式规定绘制。第九，地下管线图各种文字、数据注记不得压盖地下管线及其附属设施的符号。

2.4地下管线测量和图形的精度要求

第一，地下管线点的测量精度。平面位置测量中误差不得大于±5cm（相对于邻近控制点），高程测量中误差不得大于±3cm（相对于邻近控制点）。第二，地下管线图编绘精度。地下管线与邻近的建（构）筑物、相邻管线以及规划道路中心线的间距中误差不得大于图上±0.5mm。第三，细部点坐标测量精度要求。细部点坐标测量可采用极坐标法、量距法与交会法等，细部点高程采用三角高程测量。细部测量与图根测量可同时进行或分开进行；设站时，仪器对中误差不应大于5mm。照准一图根点作为起始方向，观测另一图根点作为检核，算得检核点的平面位置误差不应大于图上0.2mm。检查另一测站高程，其较差不应大于1/5基本等高距；仪器高、觇牌高应量记至毫米；采集数据时，角度应读记至秒，距离应读记至毫米。测距最大长度，地物点≤100m，地形点≤150m。高程注记点间距为15m。

3数字地下管线的测量精度分析与思考

对数字地下管线的测量误差进行分析与研究，总结了造成地下管线数字采集的测量误差的相关因素，其中，测量仪器本身、外部环境及观测位置等都会对地下管道的测量工作产生很大的影响，左右测量精度。

在数字地下管线的测量过程中，测点的距离最好控制在150m。应对地下管线的测点点位精度做如下要求，将全站仪的测角精度定位5＂，测距精度为5mm+5ppm?D，观测照准精度为2，对中误差为5mm，目标偏心误差为20mm。同时，在测量过程中应对管线测点中心位置进行严格的标定，确保测点的平面点位精度，通过对数字地下管线数字采集的测量误差来源与大小、数字地下管线数字采集的测量精度的分析，使我们知道影响地下管线探测精度的因素很多，并且十分复杂。在使用全站仪对地下管线进行测量时，布设合适密度控制点，控制测距边长，严格按照测量步骤与测量要求进行测量，有效的使探测地下管线的平面位置误差控制在15cm内，探测地下管线的埋深误差控制在10cm范围内，尽可能使测量的每个环节的测量结果准确，这样就可使测量精度满足国家城市地下管线探测技术的要求，将测量误差控制在允许的范围内。

结束语：地下管线探测是集管线物探、管线点测绘和计算机综合运用的技术。需要有强烈的责任心。同时要不断学习探索和积累才能逐步熟悉掌握地下管线探测技术方法。地下管线的测量对我国建设发展和智慧城市具有重要的意义，虽然地下管道的测量工作较为困难，在实际测量中存在很多问题，但只要我们能够严格控制测量的质量，选择适合于测区的测量仪器，并采取相关的措施提高地下管道的测量精度，纠正重勘探轻测量的惯性思维，就能取得很好的测量成果。

参考文献

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