管线测量范文

时间:2023-04-10 20:44:02

导语:如何才能写好一篇管线测量,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

管线测量

篇1

关键词:GPS控制网 数据分析 管线测量 研究

中图分类号:P228 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(b)-0083-02

受绍兴县水务集团委托,由该单位承担小舜江供水管网第三方测量工作。该院对工程的平面和高程控制网进行了首次测量,2014年3月按照周期规定又进行了控制网的第一次复测工作。复测采用9台仪器同步观测4个小时,共1个时段,采用间隔为20秒,基线解算及网平差采用BALNET软件。由于本次复测中CX06点的GPS接收数据异常,无法参与计算。为了增强结果的可靠性,又对所有通视的点进行全站仪测边测角的检核。

1 已知点兼容性分析

GPS约束平差是通过固定联测的城市已有已知点的坐标来实现的,那么这些已知点必须是兼容的,否则会损害GPS原有的精度。虽然这是复测工作,控制点应该在初测时已经经过分析,但是按照作业的规范以及作业的严密性这一项工作不能省略,特别是为了控制网的成果与过河管工程,一致除了城市二等控制点G2101、JY2、GJ15作为起算点外,还增加了过江管工程原有点CX01为起算点,那么CX01的稳定性一定要进行分析。

已知点兼容性分析采用尺度参数分析法。尺度参数是反应已有控制点与GPS网的比例关系,在约束平差时当选取的几个已知控制点精度不高或相互不一致时,会使约束平差的精度大大降低,这就会必然反应在尺度参数上。分析时将已知点两两分组,分别进行约束平差计算尺度参数。如果尺度参数呈现一致性则说明已知点符合较好,反之则表明已知点间存在粗差。

根据尺度分析法,把四个已知点G2101、JY2、GJ15、CX01两两组成六组进行约束平差。平差时一定要固定一点的准确三维坐标,否则无法正确反映尺度参数,但是由于四个已知点只有一个具有准确高程,所以首先进行无约束平差求得大地高差,通过一点的准确高程进而求得其他点较准确的高程。平差求得的尺度参数K值见表1。

从表1中可以看出尺度参数最大为8.226个ppm,最小仅为-0.054ppm。根据经验,绍兴城市二等点与GPS的尺度差异一般在百万分之几(即1~10个ppm之间),所以判断四个控制点间符合度较好,所以和初测时相同采用固定G2101、JY2、GJ15、CX01四个点进行约束平差。

2 平差计算

GPS平面控制网采集的数据,采用该院编制的Balnet基线解算软件和网平差软件(改为其他其他软件)进行数据处理,首先进行基线解算,然后选择合理基线进行网平差计算。网平差时,首先对整个GPS控制网在WGS84坐标系中进行无约束平差,然后固定起算点坐标进行约束平差,约束平差时采用54椭球,中央子午线选择120°,投影面高程为-242m。平差后最弱闭合环相对误差为6.04ppm;最弱点点位中误差为0.41cm;最弱边相对中误差为4.30ppm。可见此次平差计算精度较好,完全符合技术设计的要求。

3 全站仪测角测边检核数据处理

众所周知,光电测距所采集的边长投影到高斯平面是有长度变形的。而长度变形受两方面的影响:一方面是从地面边长投影到椭球面的长度变形S1,它与该边长S的椭球面Hm高程有关:即S1/S=Hm/R,R为地球半径(一般取6 370km),一般来讲该项改正为负值。另一方面是从椭球面投影到高斯面的改正S2,它与距中央子午线的距离ym有关(ym两端点相对于中央子午线投影而成的纵坐标轴的横坐标的平均值):S2/S =ym2/(2R2),该项改正为正值。由于该工程所在的测区的横坐标较大,一般在20几公里,所以高斯投影的改正必须考虑。对复测采集的边长进行两差改正见表2。

经过两差改正后的距离与GPS平差后的平面距离的比较见表3,实测的角度与GPS平差后反算的角度见表4。从表3,表4中可见边长检核最大差异为12.72mm此边为最长边,最差相对精度为1/181472;角度最大差值为4.1″;完全符合技术设计要求,可见此次GPS成果与全站仪成果符合性较好,也证明了此次成果的可靠性。

4 点位稳定性分析

每次复测结束后,应根据复测结果进行平面控制点的稳定性分析,分析判别方法如下:

及建议

该文针对小舜江供水线GPS网复测工作,对数据处理过程进行了较为详细的阐述,对结果进行了较为严密的分析,现对此次控制网复测数据处理得出的总结及建议阐述如下:

(1)GPS控制网平差前必须要进行已知点兼容性的分析以保证成果的准确性。

(2)由于该工程所在区域离中央子午线较远,光电测距后的边长一定要进行两差改正,否则将不满足检测精度要求。比如该工程中边CX04-CX05,如果不进行改正,其与GPS成果的边长差距将为24.52mm,这将达不到设计中要求的1/10000的检测精度。

(3)实际工程中对实测边长进行两差改正较为麻烦,建议在今后类似工程建立坐标系时可以适当降低投影面高程,使高程投影误差与高斯投影误差尽量抵消一点,这样即不用改正实测边长也可以保证成果变化不大。

参考文献

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关键词:地下管线探测 精确数据

中图分类号:C35文献标识码: A

城市中的管线主要有给水管线、排水管线、燃气管线、热力管线、电力电信管线等。这些管线按埋深可分为浅埋和深埋。按材质可分为金属管线和非金属管线,其中,金属管线主要有铸铁管、钢管、铝管等;非金属管线主要有混凝土管、钢筋混凝土管、PVC管、PE管、电力电信电缆等。

1 城市地下管线的测量

地下管线测量包括历史的和现状的地下管线测量。 历史地下管线测量是由物探技术人员探测管线(点)的位置,测量技术人员采集管线点的三维坐标,然后由内业人员把外业人员采集的数据输入、建库、成图。 在建管线的测量是在竣工覆土前,采用实测法进行竣工测量,然后由内业人员进行数据处理、成图、入库。

1.1地下管线测量技术

地下管线测量方法包括现状调绘和实地探测。

1.1.1 现状调绘

现状调绘采用实地调查与仪器探查相结合的形式。 即通过对明显管线点的实地调查、对隐蔽管线点的探查、对疑难点位开挖来确定管线点的测量点位。 通过调查,查明各种管线的敷设情况(管线在地面上的投影位置及埋深)、类别、材质、规格、载体特征、电缆根数、孔数及附属设施等,绘制探测草图(详细记录管线点的属性及管线的走向、 连接关系等),并在地面上设置管线点标志。 管线点宜设置在管线特征点在地面的投影位置上。 管线特征点包括起讫点、交叉点、分支点、转折点、变材点、变坡点、变径点、上杆、下杆以及管线上的附属设施中心点等。

1.1.2 实地探测

地下管线探查的物探方法按场源分为:电磁法、直流电法(包括高密度电法)、磁法、弹性波法(浅反、波面)、红外辐射法等。 地下管线探查前,应在探查区或邻近的已知管线上进行方法试验,确定仪器设备的有效性、精度和有关参数。 不同的地下管线、不同的物理条件的地区,应分别进行方法试验。

1)金属管线和电缆的探测。 探查金属管线和电缆应根据管线的类型、材质、管径、埋深、出露情况、地电环境等因素选择探测方法。 (1)接头为高阻体的金属管线,宜采用频率较高的电磁感应法或夹钳法,亦可采用电磁波法,当探查区内铁磁干扰较小时,可采用磁场强度法或磁梯度法;(2)管径(相对埋深)较大的金属管道,宜采用直接法或电磁感应法,也可采用电磁波法或地震波法;(3)掩埋较深(相对管径)的金属管道,亦采用功率(或磁矩)大、频率低的直接法或电磁感应法;(4)电力电缆宜采用被动源法进行搜索,初步定位,然后以主动源法精确定位、定深,当电缆有出露端时,宜采用夹钳法;(5)电信电缆和照明电缆宜采用主动源电磁法,有调教时可施加断续发射信号。

2)非金属管道的探查。 非金属管道的探查宜采用电磁波法或地震波法,亦可按下列原则进行选择:(1)有出入口的非金属管道,宜采用失踪电磁法。(2)钢筋混凝土管道,可采用磁偶极感应法,但需加大发射功率(或磁矩)、缩短收发距离(应注意场源影响)。(3)管径较大的非金属管道,宜采用电磁波法、地震波法。 当具备接地条件时,可采用直流电阻率法(含高密度电阻率)。(4)热力管道或高温输油管道,宜采用主动源电磁法和红外辐射法。(5)在盲区探查管线时,应先采用主动源感应法及被动源法进行搜索,搜索方法有平行搜索法及圆形搜索法,发现异常后,宜采用主动源法进行搜索追踪、定位、测深。

1.2 地下管线探测的精度要求

隐蔽管线点的水平位置偏差S 和埋深H 应分别满足:S≤0.1×h;H≤0.15×h。 其中,h 为管线埋深。 当 h100 时,按 100 cm 计。 管线点相对于邻近控制点的测量点位误差不应大于 5 cm,测量高程中误差不应大于 2 cm。

1.3 地下管线探测的质量检查

地下管线探查的质量检查强调“预防为主,检验为辅”。 检查内容包括:作业过程检查、资料检查、精度检验。其中,外业作业过程检查的重点是:(1)探查范围和取舍标准的执行;(2) 探查方法技术的使用;(3)管线点属性调查和管线点设置;(4)复杂管线探测和疑难问题的处理情况;(5)探查记录填写和探查草图或管线图绘制。

2 管线数据资料管理

2.1 管线数据类型

管线数据包括城市给水、排水、燃气、电力、电信、热力、工业等管线的空间数据和属性数据 。 空间数据包括各类管线、管段、管件及地面设施的空间位置和形状信息。属性数据应包括管线点点号、平面坐标、类别及特征,管线材质、管径或横断面、管线连接关系、埋设年代、权属单位,地面、管顶或管底高程,电信电缆的管道孔数及已用孔数,电力线的电缆根数、电压及截面积,燃气管道的压力与埋设方式等特殊信息,有关图幅信息等。

2.2 管线数据的处理流程

(1)数据输入或导入。由于外业探查或竣工测量的管线数据记录在《地下管线探查记录表》中,因此,在数据处理前, 需要将其录入到相应的管线探查成果数据库中。

(2)数据检查。为确保录入到管线探查成果数据库中的数据与 《地下管线探查记录表》 中的数据一致, 在录入工作完成后, 应人工对录入数据进行核对,并改正录入过程中的错误。 在完成人工检查后,应采用检查软件对探查和测量的数据进行检查。 检查内容包括:重点号检查,管线探查成果数据库与管线点测量成果库点号一致性检查,数据规范性检查,各属性内容合理性检查,重力排水管高程检查,管线点间距检查,管线间空间碰撞关系检查,管线拓扑关系检查,数据格式检查,数据库与图形文件一致性检查,数据数量检查,注记字体与大小检查,图廓整饬内容检查等。

(3)数据预处理。 录入和检查工作完成后,用管线数据处理软件对数据进行预处理, 生成管线图形文件、注记文件、管线线数据库、管线点数据库。

(4)图形编辑。将管线图形文件和注记文件输出成地下管线图, 由探查人员根据草图检查管线点符号(测点性质)的正确性、管线连接关系的正确性、有无遗漏管线、管线性质的正确性、管线点坐标是否正确、管线属性是否正确以及相邻图幅、相邻测区的管线是否一致等内容, 然后在管线图形文件上进行编辑和修改。

(5)数据输出与转换。将编辑好的管线图形文件输出到 CAD 平台下的管线图形文件,并确定输出的范围和管线种类。 输出的高程表和管线成果表可以在不同的数据平台上进行数据格式的转换、编辑。(6)数据更新。 随着城市规模的不断扩大,城市地下管线建设和改造工作时刻都在进行。 保证管线数据的动态更新, 确保数据的完整性和现势性时是长期而重要的任务。

3 结语

随着城市现代化管理水平的提高,地下管线管理系统与其他各种专业系统的集成化、流程化应用将变得越来越普遍,开放的空间数据、开放的接口、灵活可配置的功能扩展、简便的系统维护等必将成为系统建设越来越关注的问题

参考文献:

[1] CJJ61-2003,城市地下管线探测技术规程[S].

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关键词:地下管线;内容;控制网

日前,全国已有近三分之一的城市正在或即将进行地下管线普查。地下管线普查结束的城市,管线普查档案巳陆续进馆。城市地下管线是一个动态系统,它随着管线的新建、改建、扩建和维修而不断发生变化。做好变化地段地下管线的竣工测量工作,是更改地下管线图或数据库,保持地下管线普查档案与现况相符的关键。随着城市建设的飞速发展,地卞管线的建设规模也不断扩大,种类也越来越多,越来越密集。合理开发利用城市地下空间资源,整合地下管线信息资源,实现地下管线信息共享,为城市管理、规划设计、建设以及应急管理等提供现势、准确和完整的地下管线信息,避免施工破坏地下管线事故,都迫切需要城市地下管线竣工数据的准确性。《城市地下管线探测技术规程》DB11/316―2005已于2005年11月1日颁布实施,各城市地下管线测量有了可以遵循的地方标准,将有利于各地下管线竣工测量工作的规范。

一城市地下给水管线管理中存在的问题

给水管线是城市的重要基础设施之一,城市给水管线建设的过程是与城市基础设施的建设同步进行的,在这个过程中,由于历史的原囡和客观条什的限制.给水管线的基础资料缺损不全,准确度也较低,严重制约了给水管线管理水平的提高,以致影响到城市供水管网的改善和发眨。这种情况主要表现存以下两个方面:一是旧城的地下给水管线铺设时间较长、构成复杂,过去仅凭有关人员来记忆,个个相传,不够准确,就是有一些档案记载的资料也流失而残缺不全,这种状况给对旧管道的更新改造工作带来诸多不便,地下给水管道埋设不清而导致的误挖误伤地下给水管道的现象时有发生,从而造成管道破裂、断裂等供水事故,给国家、企业和个人造成不必要的损失。二是给水管线资料现势性差,有的管线资料已经过时,但没有及时更新。建立完善的给水管线竣工测量以及数据更新机制刻不容缓。

二 管线测量实施竣工测量主要内容

根据竣工测量成果所做的竣工图是施工单位在工程竣工后移交生产前所提供的技术文件之一,它也是设计图经过施工后实际情况的全面反映,这与一股的测绘图完全不同,为了使实测竣工图能与原设计图相比较,实测竣工图的各项要求,如平面座标及高程系统、比例尺、图例符号等一股应与设计图相同,以便于设计、建设单位使用。地下给水管线下程的竣工测量应在役土前进行,测量的主要技术依据为:《城市测量规范》(C JJ8―99);《城市地下管线探删技术规程》(C JJ6l一2003)。

测量的内容包括:其一,资料收集与处理,包括测区内已有的地形图、控制点成果以及地下给水管线的有关设计资料;其二,建立测量控制图,为管线特征点联测和管线图测绘提供基础;其三,进行管线特征点的联测,确定管线特征点的平面位置与高程,调查并标注管线的材质、埋深、断而尺寸、埋设年月等;其四,整理测量成果数据、编绘管线竣工图并填写给水管线工程竣工测量成果表。

2.1平面和高程控制网的建立

建立精度适用,密度适宜,点位不易被施工破坏的平而和高程控制网是提高效率、保证质量的蕈要前提。我们在实际工作中是按照有关规地的技术要求来布设平和高程控制点的。 面控制点以现有三、四等控制点及I,II级导线点为起算数据。由于城市的给水管线一股都是沿城市道路铺设的。所以导线测量控制点也要沿道路布设,布设导线时一股布设成Ⅲ级导线,要充分利用城市基本控制网成果,以减少工作量;高程控制点以现有 等水准点为起箅点,按四等水准测量的技术要求施测,导线和水准测量必须采用附和线路。

2.2管线特征点的测绘

管线特征点的测量是在已有各等级控制点的基础上进行的,测量时使用全站仪,采用极坐标法施洲其平面位置,采用电磁波三角高程施删特征点高程或者测地面高,量出管线埋深求管顶高程。这样用一台全站仪眺可以删出管线特征点的二维坐标,既满足了测量精度的要求,又节省了时间,提高了效率。由于管线特征点的测量比一般的地物碎部点测量精度要求高,测量时使用对中杆配合施测。测量管线特征点时的精度要求按照《城市测量规范》中的规定执行,即管线点的平面坐标中误差(指测点相对邻近控制点)不大干±5cm,高程测量巾误差(指测点相对于邻近高程控制点)不大于±3cm。地下管线图上测量点 中误差不得大于图上±0.5MIN。

三 地下管线竣工测量方法

解析法管线测量,就是最终提供的测量成果为解析数据,即用解析坐标和高程来表示地下管线点的竣工位置。以下将分别介绍测量管线点高程和坐标的方法。

3.1 测量管线点高程的方法

(1)对于直埋管线,由于还没有覆土,可以将所需要的管线变化的点位用测量水准的方法直接联测该点高程,主要包括电力,煤气,上水等。

(2)有检修井的管线,测量高程时,可以先测量检修井的井面高程,然后根据管线调查资料,用井面高程减去所量比高,即可得到管外顶

或管内底的高程。自流管道可根据各测点的管内底高程依流向检查是否高程越来越低,如果出现不合理的情况,应到实地重新量比高,检查是否量错了或是管线有其它情况。主要包括下水(雨污水),电力,电信(有管块小室)。

(3)对于一些大的雨污水,电力,热力方沟,其断面一般均在2米左右,虽然也有检修井,但其中间位置均有变坡点,转折点,分支点等,为了使地面与地下建立统一的高程系统,就必须通过检修井将地面高程传递到地下去。常采用的方法是钢尺导入法。如图所示:

图 1

首先将检修井的井口钢梁便于读数处画上标记作为A点,在地面上由水准点按照水准测量的方法将高程引至A点为HA ,然后井上一人将钢尺放入井下,在钢尺零端自由下垂所对准的井底地面做一个固定标记,井下之人持钢尺零端对准标记,与井上之人拉紧钢尺采用错尺读数法得出高差h,读数较差不应大于2毫米,并记下当时井上井下的空气温度。在地下方沟安置水准仪,再以B处标尺为后尺继续进行地下水准测量。地下水准起算的B点高程HB按下式计算:

HB=Ha-(h+*hi+*ht)

*hi表示尺长改正数,*ht表示温度改正数。反之,也可将地下点位高程再传到地面上。这样就可以做一条附合水准路线,减少了错误的出现。测定管线点位高程的精度要求是高程闭合差不大于(n为站数)。为保证每个测点高程都正确可靠,不允许采用中视法,且应用附合水准线路测量,禁止用闭合水准线路测量地下管线。

3.2 测量管线点坐标的方法

(1)直埋管线坐标的测定。新测直埋管线,必须在覆土前进行竣工测量,可将直埋管线的转折点、变坡点、变径点直接连人导线或用极坐标法测定其点位坐标。主要有电力,电信,煤气等。

(2)有检修井的管线坐标的测定。布设导线并将可连人导线的检修井连人导线,其它不能连人导线的井位可以用极坐标法测定其坐标。主要有上水,煤气,市话等。

(3)由于现在一些地下管线工程距离地面比较深,一般深度在十米左右,如城市中的主要雨污水、电力方沟、热力方沟等,为了节约成本,也为了减少对地面交通等的影响,一些公司采用暗挖法,即在本工程的头尾和中间几个主要点做竖井,直接在地下作业。但是由于检修井之间距离远且少,所以对于管线竣工测量来说困难程度增大,有以下几种情况:

a:当所做检修井之间在地下是直线时(即井与井之间可以通视),可以用准直仪将地面检修井中的坐标直接投到井下,在井下做附合导线,将变坡点、转折点、变经点处测定坐标,如下图:

图2

导线可以用井2后视井1,然后根据方沟走向附合到井3,前视井4(井1,2,3,4在地面上均测定了井中坐标)

b:当检修井只在一个方向有时,且另一个方向的距离不远时,可用支导线法。如图:

图3

井1,2在地下通视,用井2后视井1做支导线,测量到沟头,做支导线时,按照《城市地下管线探测技术规程》的要求,应采用左右角的方法测量每一个角度,支点数不能超过4个,长度不能超过450米。

c:当在工程的头尾各有一个检修井时,且井与井之间不通视时,如下图:

图 4

如果按a或b的方法,由于每一方只有一个井,而没有方向,无法测定地下方沟的变化情况。如果用检修井的边沿向地下传递坐标,由于检修井本身只有0.8米的圆井,在井下做方向太短,当从井1测到井2时,误差太大,已经超出了规范的要求,所以不可使用此方法。采取无定向法来测定坐标,误差减小,而且均满足规范要求,其方法是:首先测定井1,2井中坐标,并将其用准直仪传递到井下,然后在井下设站,先将井1到第一站的距离测定,然后第一站摆仪器,后视井1,测角度,沿方沟向井2做导线,当测到最后一站时(即井2前一站)导线做完。计算过程中,可将井1到第一站的方位角任意假定(最好概略方向一致)然后根据导线的角度和边长,推算出井2坐标,地下井2坐标与在地上测定的井2坐标不一样,这时根据地上测定的井1,2坐标,反算出其方位角和距离,再根据地上测定的井1坐标与地下井2坐标反算出其方位角和距离,两个方位角进行比较,会有一个方位角差值,用井1到第一站的假定方位角加上或减去此差值,得出一个方位角,此方位角即为井1到第一站的方位角,再计算导线,只不过闭合点为地上井2坐标,计算这条导线是否满足规范精度要求,如满足,可根据此条导线的各点坐标计算出方沟其它变坡点或转折点的坐标,这样所测量的管线竣工就满足了各方面的要求。还可以使用计算机软件AutoCAD结合外业所测量的地下导线的数据来计算:在AutoCAD界面下,利用外业测量的角度值和距离值以及两个已知坐标井的坐标,在屏幕上进行拟合计算,这样比手工计算方便快捷准确。如下图:

图 5

由于地下导线一般边长短,有时只有几米且只能借助于手电筒照明,因此要求仪器对中,照准更精细,光线要均匀,不要使对中和照准目标半明半暗,尽可能减少仪器对中误差及目标偏心误差的影响,不然,导线误差大,就需要重新观测,这样既费了时间又费了人力物力。

四、结语

篇4

关键词:测量;管线探测;管线数据

一、导线及图根导线控制测量

1、选埋点、编写点之记

随着全站仪在城市测量中的广泛使用,城市控制网采用导线布设比较方便易行。一般Ⅰ、Ⅱ级导线沿新建市政道路及小区道路布设,固定点位标志应埋设在易于查找使用处。图根导线控制测量可采用临时标志。导线点可不做点之记,但在资料中应写明点位的大致位置。

2、技术要求

导线起始点应为高等级控制点,若测区周围无高等级控制点,也可采用GPS进行起算点联测。导线高程测量应按四等水准测量技术要求实施,各导线点均应是水准线路的转点,不得使用间视观测,水准线路应起闭于三等水准点上。

Ⅰ级导线闭合环或附合导线长度应小3.6KM,平均边长300M,测角中误差±5″,全长相对闭合差1/14000。

II级导线闭合环或附合导线长度应小2.4KM,平均边长200M,测角中误差±8″,全长相对闭合差1/10000。

图根控制测量在Ⅰ、II级导线平高控制下加密的。图根点加密一般不超过两次附合,在个别困难地区,图根导线可附合三次。图根导线测量可以与测图同时进行。图根点的密度可根据地形条件以满足测量需要并结合具体情况而定。图根高程可利用电子平板三角高程测量。测区周围无高等级控制点,采用GPS进行起算点联测时,观测组应严格按调度表规定的时间同步观测同一组卫星。测量手簿应在现场逐行、逐栏认真记录各项数据,不得事后补记或追记。接收机内存数据文件在卸到外存介质上时不得进行任何剔除或删改,不得对数据进行任何的重新加工组合操作。野外数据处理采用单基线处理模式,解求当天时段所有同步基线,对于采用同一种数学模型的基线解,其同步时段中任一三边同步环的坐标分量相对闭合差,应符合现行行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73的规定。

3、导线测量

导线测量采用2〃全站仪观测,测回数2测回,距离应往返测量,可采用电子手簿记录,或手工记录再转到EPSW,进行导线平差计算。

二、地面建筑物、道路数字化竣工测量

1、新建道路带状图数字化修测

利用已有1:500数字化地形图,采用EPSW电子平板进行野外全数字化带状修测。

外业数据采集要求包括地形、地物、地貌。所有地物点、地形点均需实测坐标。外业数据采集的原始观测数据需备查。地形图上高程注记点应分布均匀。地形图上的线划,符号和注记一般应在现场完成。地形图应表示测量控制点、居民地和垣栅、工矿建(构)筑物及其他设施、交通及附属设施、水系附属设施、境界、地貌和土质、植被等各项地物、地貌要素,以及地理名称注记等。并着重显示与城市规划,建设有关的各项要素。

地物、地貌的各项要素的表示方法和取舍原则,应按现行国家标准《1:500 1:1000 1:2000 地形图图式》GB/T 7929-1995执行。

2、地面新建建筑物(小区)数字规划竣工测量

2.1、资料搜集

2.2、测绘1:500竣工地形图

2.3、建筑高度、间距、退让、层数、单体尺寸等数据采集与计算。

2.4、绘制外业采集数据草图

2.5、编写《建设工程规划竣工测量报告》

3、建筑竣工测量内业工作

3.1、以标准格式对《建设工程规划竣工测量报告》进行编辑打印。

3.2、编绘建筑高度、层数、间距、退让以及单体尺寸实测数据图。

3.3、编制建筑规划总平面图、1:500数字竣工地形图。

三、地下管线探测、数字测量

1、地下管线探测

地下管线探测的任务是把要求探测的管线内容全面的从地下投映到地面上,再依要求进行测绘。主要内容包括管线走向及连接关系,管线的平面位置(中心线),管线的埋深(压力管为管外顶至地表面的距离,无压管为管内底到地表面的距离)。

探测类管线主要包括给水、煤气、温泉(热力)等金属类压力管道以及直埋电缆等。探测内容包括:管的起终点、分支点、转弯点、变坡点、变径点、 附属设施中心点。

在作业前要收集包括单一管线设计图、管线综合设计图及地形图等资料。并对实地进行调查。对明显管线上露出的管线及附属设施作详尽调查、记录和量测,请施工人员参加查清每一条管线的情况。

2、地下管线调查

地下管线调查的任务是对调查类管线的走向、连接关系、管线的平面位置(中心线)、管线的埋深、管线的材质、管线的断面尺寸等进行调查。

调查类管线主要包括电力电缆沟、雨污水、电信电缆等。调查内容包括:

(1)电力电缆沟: 起终点、分支点、转弯点、变高点、变宽点、埋设方式变化点。电力沟要查明各点沟断面(宽×高)尺寸,直埋或套管埋要进行探测、查明埋深、根数、排列方式。

(2)雨、污水:全部检修井开盖调查、查明各管联接关系,管径,管材质,井内管底到井面高差;管内水流方向以及雨水最终出口位置、标高。

(3)电信电缆:全部人、手孔开盖调查, 查明各孔间的联接关系,管块宽×高,联接孔数,排列情况,使用状况,注明各方向规格。量取管块(孔)最顶处到井面高差以及出地上杆电缆位置。

作业前同样要收集单一管线设计资料、管线综合设计资料及地形图等。

3、地下管线的测绘

3.1、测绘工作内容

测量探测、调查的地下管线点三维坐标,并按规定作外业数据处理。测绘工作的主要任务是保证测量的精度和数据的准确,保证数据的完整。

3.2、工作方法及技术要求:

3.2.1、采用全站仪配合EPSW一体化外业测量,测量数据在外业计算机进行预处理和编辑,然后绘制管线草图。

3.2.2、各项技术指标及工作方法按《城市测量规范》执行。

3.2.3、控制测量:

采用先期测设的Ⅰ、II级导线及图根导线测量。其他技术要求按《城市测量规范》执行。

3.2.4、管线点测量

管线点主要采用解析法测量,测量管线点的解析坐标中误差(指测点相对于邻近解析控制点)≤±5cm,地面高程中误差 (指测点相对于邻近高程控制点)≤±2cm。

管线点解析测量采用全站仪数字化一体成图,水平角观测半测回,垂直角观测半测回,作业前应对仪器水平角2c和垂直角指标差i进行检测,保证2c≤30",i≤15",边长测二次读数,边长测量一般不宜大于150m。

其他测量方法及技术要求按《城市测量规范》执行。

3.2.5、 对外业测量有疑问的点, 应做好记录,及时查对,探测和内业资料处理人员发现测量错误应及时通知测量人员进行补测工作。

4、内业资料整理

外业资料必须完整,符合要求。内业应建立原始资料档案,原始资料及时整理完毕后,进行图形处理。

外业原始资料包括:

(1)探测外业工作手图

(2)调查外业工作手图

(3)EPSW外业,FLD文件盘

四、管线数据组织方式

地下管线的数据组织和结构设计必须和管线外业探测数据相结合。管线的外业探测是以管线点为单位进行的;在内业数据处理中,需要处理管线的点、线和管线注记等空间数据以及管点和管线的属性数据。在进行地下管线的数据组织时,首先要对其进行编码,并遵循一定的规则。

五、地下管线数据库结构设计

管线按照其专业可分为若干类;按照空间属性又可分为点、线两大部分。在管点和管线的属性信息中,各专业管线既有其共同点,也有其不同点。

根据管点的不同属性将管点数据库分为不同结构的二类表:

电缆类点库:包括电力、电信、路灯、军用类管点;

非电缆类点库:包括给水、雨水、污水、中压煤气、低压煤气、温泉、石油类管点。

同样根据管线的不同属性将管线数据库分为不同结构的三类表:

电缆类线库:包括电力、电信、路灯、军用类管点;

非电缆类压力线库:包括给水、中压煤气、低压煤气、温泉、石油类管线;

非电缆类无压线库:包括雨水、污水类管线。

六、地下管线数据建库与更新机制

1、数据处理中软件平台的选择

地下综合管线信息系统采用美国Mapinfo公司的Mapinfo Professional作为GIS图形平台,由于Mapinfo软件具有易学易用、功能强大等优点,是当今流行的GIS软件平台之一;然后可辅助其配套的开发工具Mapbasic来进行二次开发,构造地下管线信息系统。因此,所有的管线数据最后都是以Mapinfo的数据格式来存放。

2、地下管线数据处理的流程

地下管线最原始的数据来自外业探测,因此,地下管线的数据处理是从外业探测数据开始的。再加上管线点、线之间具有严格的对应和连接关系的特点,地下管线的数据处理与其他信息系统的数据处理相比,有着不同的方式和严格的流程。

3、管线点、线属性数据处理

管线属性数据库的处理包括三个步骤:管线成果表的生成、管线点线库的创建、管线点线库的维护与检验。这三个步骤环环相扣,密不可分。

4、管线空间数据的生成与处理

4.1、管线图形文件的生成

在管线属性数据库处理并检验完毕后,就可以根据管点的坐标以及管点的前后逻辑连接关系来生成Mapinfo格式的图形数据。为此,要设计一个Mapinfo管线图形自动生成程序,用以将Foxpro中的DBF数据导入Mapinfo中,并生成正确的管线图。

4.2、管线图形文件的按图幅切割

在外业管线探测中,往往是以道路为单位进行的。因此在上一步中所生成的管线图,也往往是一整条道路的管线图,若以1:500的图幅为单位,这些管线图会跨越很多个图幅。而最终的数据产品是以图幅为单位进行存放的。因此需要对它们进行按图幅切割的处理。

4.3、管线注记的内业处理

在管线成图的过程中,生成的管点注记是按照道路的自然顺序进行编排的,假设某一条给水管线上有30个管点,跨越2个图幅,其图面编码为G1、G2、G3、……、G29、G30。在进行图幅切割处理后,这种顺序仍然保持不变。然而根据用户需求,在内业中需要按照图幅重新进行图面编码。

5、管线数据库的更新和维护

随着城市规模的不断扩大以及改建,地下管线也处于不停的变化之中。因此,城市地下管线数据库也必须不断的更新,以便能实时地反映地下管线的现状。

在管线数据库的更新中,主要有两种情况:一种是旧管线数据的修改;一种是旧管线数据与新管线数据的合并。

七、管线数据建库中的技术处理

管线属性数据库的处理是管线内外业一体化的中间环节,数据的完整性和准确性决定着管线数据入库的成败。

篇5

摘 要:随着CORS技术的飞速发展,它在供水管线的测量中的作用越来越大。根据城市供水管线工程的特点进行分析RTK测量技术的原理和CORS测量技术的方法,为供水管线的测量提供参考意见,以提高供水管线测量的工作效率。

关键词:CORS;供水管线;测量

前言:随着我国社会经济的发展和科技水平的不断提高,城市化建设不断加快,需要铺设的供水管线越来越多,增加了管线建设数据采集的工作量,对于管线测量的要求有所提高,对于地形复杂的区域,则会大大增加了管线建设的工作量,传统的管线测量方式已无法满足管线建设的需求。随着CORS―STK技术的普及,很多测绘都广泛使用着CORS―STK技术,对于城市供水管线测量这一块,很多城市都用CORS―STK进行数据采集。CORS―STK简化了传统全站仪的测量方式,CORS―STK能够快速精准的采集相关数据。目前城市化进程比较快,很多城市的管线点丢失,在没有标志性建筑物时,传统的全站仪很难快速判定具置。

,CORS―RTK测量技术因具有精度高、效率高的优点,已逐步开始应用到供水管线测量工作中。

1.CORS测量原理及特点

CORS也就是GPS技术,CORS是利用多基站网络RKT技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统,简称为:CORS。有五个组成部分,分别是基准站网、数据传输系统、稻荽理中心、定位导航数据播发系统、用户应用系统。各个基准站通过数据链与监控点形成一体。CORS―RTK利用多基站网络RTK技术,将采集的载波相位发给接收机,进行实时计算各项数据,相对于传统的供水管道测量方式而言,CORS―STK技术要先进很多。

CORS―STK的特点有很多,工作效率比较高。传统的供水管道测量,测量工具每次只能在小范围进行测量且数据还不稳定,而CORS―STK可以在5000米的范围内一次性测量完毕。如果网络通讯保持畅通的话,测量更远的距离也毫无压力,从而大大减少了测量次数和测量时间,极大的提高了测量效率。CORS―STK操作也较简单,自动化程度比较高,不像传统的测绘方式那么麻烦,需要几个人协同完成管线测量。CORS―STK流动站,不需要工作人员去操作就可以轻松完成数据采集。从而节省了工作时间,提高了工作效率。CORS―STK的作业要求比传统的全站仪测量要求要低很多,CORS―STK测量不受大雾、季节影响。CORS―STK测量技术的数据精度比较高,传统的方式在进行管线测量时计算复杂,容易出现误差,CORS―STK可以获得高精度的测量数据,数据处理能力很强,甚至可以精确到厘米。CORS―STK测量技术在进行实地测量时,基准站和流动站,都需要保持网络信号畅通。流动站在进行位置转移时,需要时刻保持开机状态。CORS―STK技术进行管道测量时可以单人单机,从而大大减少了在进行管线测量的人力投入。

2. CORS―STK技术在测量中的应用

在实际应用时,CORS―STK虽然测量效率比较高,但是也存在一定的缺陷。CORS―STK主要是在网络通讯畅通的情况下进行测量,如果碰上恶劣的天气网络信号差,或者遇到电磁干扰,都会影响CORS―STK的正常测量。所以在进行实际的管线测量时,CORS―STK技术并不能完全去取代传统的全站仪的测量,可以采用CORS―STK技术与全站仪相结合的测量方式进行。CORS―STK在实施中,是直接得到一个点的坐标,所以在使用CORS―STK技术进行管线测量时,要对坐标进行调整。CORS―STK在进行测量前,要对CORS―STK的主机进行设置调整,一般采用GPRS通讯,那么对应的基站则需要设为内置GPRS,移动站也一张设置为GPRS移动站方式。对于基站的设置,一般需要满足三个条件。一是视野比较开阔,没有遮挡物,比较适合CORS―STK进行管线测量,其开阔度至少要在15度以上。其次是基站的位置要在较高的位置。最后一个条件就是保证在两百米内没有电磁干扰,移动站在两个控制点之间采集管线测量数据。用传统的方式进行供水管线测量时,有时候需要进行坐标转换来获取准确的数据,在使用坐标校正时,最少需要两个可以控制的测量区域。而CORS―STK可以直接定位。当测量过程中出现固定解时,用CORS―STK可以直接进行校正,且校正后的数据比较精准。

实验:进行测量的区域选择在一个湖边,且这一块的管线没有有效的详细资料,湖的周围没有一些大树、建筑物等标志性的东西作为参照物,用CORS―STK开始进行测量,测量前,要先对STE进行基站设置,避开早上和中午,对CORS―STK的固定解稳定之后开始测量,对管线进行三次测量,把三次的测量结果进行比较,其差值要小于一点五厘米,取其平均值。如果差值较大,则需要重新测量。测量时,为了更好展现测量效果,进行了每间隔一小时同一地点进行测量,记录好测量结果,基准站讲测量信息传递给流动站,流动站对完成初始化后开始接受基准站信息,同时流动站也独立采集测量信息,测量数据在系统内进行自动化处理,得出测量结果。测量几次后对比发现,卫星信号好时与卫星信号差时的测量结果有轻微的差距,卫星信号越好,测量的精度越高,反之,信号越差时,测量的精度就有所偏差,这种情况下,在测量的精度满足要求时,多测几次求平均值。

3.综合分析

CORS―STK独立测量与CORS―STK结合站仪测量都各有各的优势,对于外部环境复杂的地方,比如拆迁的地方、工地,如果通讯信号比较好、比较稳定的时候,采用CORS―STK测量要更快捷一些;如果存在一定的外部因素,比如电磁干扰、雷雨天气在部分时段影响CORS―STK使用的时候,可以采用CORS―STK与全站仪相结合的方式进行测量,使用这种测量方式,需要在测量区域的周边找到三个乃至三个以上的参照物,几个参照物都可以明显看到,然后再根据需要进行管线测量的地方进行测量、计算。这样会一定程度的增加测量时间和工作任务。

结论:CORS―STK技术在供水管线测量的应用中,测量精度比较高,能够很大程度的提高工作效率,为供水管线测量工作节约了很多成本,减少了在外测量的人员数量,提高了供水管线测量的工作效率。CORS―STK技术在供水管线测量的实际应用中,测量度可以精确到厘米,测量数据通过数据链直接传入电脑,除去了人工出错的因素,减轻了供水管线测量人员的工作强度。CORS―STK技术有效的促进了供水管线的铺设和发展。

参考文献:

[1]王飞舟. 浅谈CORS网络RTK技术在地下管线测量中的应用[J]. 农业与技术,2015,17:196-198.

篇6

【关键词】GPS RTK技术;地下管线测量;结合实例;分析

某地下管线测量工程受到交通情况、城市绿化及院墙等影响,地下管线点测量难度较大。若使用全站仪进行数据采集,将拖延工期,无法按时完成任务。而GPS RTK可以发挥无须通视远距离测量的优点,明显提高效率。

1、GPS RTK基本原理介绍

GPS定位模式根据作业模式可将分为三大类:绝对定位、相对定位、差分定位三大类。

RTK定位技术是以载波相位测量与数据传输技术相结合的实时差分GPS技术。它是GPS测量技术发展中的一个新突破。它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。他有三部分组成:

1)基准站

2)数据链

3)流动站

RTK定位过程:基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站,在流动站通过无线电接收基准站发射的信息,将载波相位观测值实时进行差分处理,得到基准站和流动站的坐标差ΔX、ΔY、ΔZ,坐标差加上基准站坐标就可得到流动站的W GS-84坐标,通过坐标转换等到每个流动站点的x、y、z。

GPS RTK实时三维定位精度可以达到厘米级,已经广泛应用到控制测量、工程测量、地形及地籍测量中。GPS RTK具有精度高、测量时间短、全天候、高度集成和自动化、无需通视及远距离测量等优点。利用GPS RTK进行地下管线点测量,大大提高了工作效率。

2、GPS RTK在城市地下管线测量中的应用

收集的主要资料有地下管线探查阶段绘制的管线分布草图,该地区1:1000地形图一套及测图时使用的D级GPS点6个,所有GPS点均联测三等水准。

1)基准站的设置

基准站应尽量设置于测区中部或相对制高点上,以方便电台信号发送和数据传送的覆盖区域。仪器安置选择基准站时,GPS天线平面高度角150以上无大片障碍区阻挡卫星信号,基准站至测区视野开阔,通视情况需好。远离微波站、高压线等电磁波辐射源,避免周围电磁场对GPS卫星信号的干。基准站的架设有架设于已知点上和架设于未知点上两种方案。后者活性大,在实际工作中根据地形条件和外界环境,合理选择基准站的架设位置,因此多采用第二种方案。

2)RTK流动站设置

GPS天线、主机、电台接收天线,电源等的正确连接,当高度不同时实测修正,在同时接收到五颗卫星的情况下,流动站才能进行作业。由于RTK的稳定性和精度随流动站到基准站距离的增大而降低,要提高精度,应缩小作业半径,通常小于5km。

3)GPS RTK测量中的转换参数

由于GPS RTK获得的是WGS-84大地坐标(B,L,H)或(X,Y,Z),和平面坐标、正常高(x,y,h),按《城市地下管线探测技术规程》规定必须转换成1980西安坐标系与当地城市平面坐标系统相一致。因此需要进行坐标转换。转换参数所需要的的平面控制点一般需要三个以上采用七参数方法转换,高程控制点一般不少于4个。控制点应以能覆盖整个测区为原则,最好均匀分布。

若残差大于±2厘米,说明用于转换的各控制点之间精度不匹配,此时可进行其它点选择,用以剔除存在粗差的控制点。

4)地下管线点的测量

地下管线点直接使用GPS RTK进行测量。GPS RTK测量时应选择卫星较好时段和卫星数不少于五颗时进行作业,每点都独立的测定两次,其平面较差与高程较差要均小于5cm,否则应重测。GPS RTK测定时的数据记录,不但要记三维坐标成果,还应记录原始的观测数据。

对于不能满足GPS RTK数据采集条件的地下管线点,采用GPS RTK测量模式建立图根控制点,用全站仪进行碎部点的数据采集。图根点的布置以点组的形式出现,每组由两个或三个两两互相通视的图根点组成,以便全站仪测量时定向和测站检查。

在任何开阔区域,均能发挥RTK测量的优势,快速准确的建立图根控制点,不用进行常规的导线图根测量,减少累计误差,提高地下管线测量精度,并大大提高效率。

3、RTK测量精度误差的分析

①转换参数平面误差

将6个D级GPS点坐标直接输入RTK,并将各种椭球参数及地方参数输入仪器中,发现平面残差均小于lcm,说明用于参数转换的控制点精度匹配,转换参数是正确的。

②GPS RTK平面及高程精度的测量

在使用GPS RTK测量时,由于每个管线点均独立测量两次,取得了两组数据。通过数据整理分析发现,两组数据平面较差大于5cm仅占1.8%,小于2cm占61%,对于平面较差大于5cm的地下管线点全部进行了重新测量。

从地下管线点中随机选择40个重合点,高程统计参见表1。

通过表1可以看出,GPS RTK重合点高程较差大部分在40mm以下。由于两次观测采用同一基准站,观测条件基本相同,可以将两次观测结果视为同精度双观测值,按照同精度两次观测中误差的计算公式M=± 计算出高程中误差为15.2mm。

由此可以看出,GPSRTK测量成果平面及高程精度均满足《城市地下管线探测技术规程》要求。

4、RTK在地下管线测量中的分析

(1)GPS RTK操作简单,全天候作业,不受视线影响。测区范围内路边绿化多为灌木,通视条件较差,但只需满足GPS RTK的基本工作条件即可,明显提高效率。

但GPS RTK测量对测区环境有一定的要求,复杂地形条件下,容易造成卫星信号失锁,无线电信号通讯困难。电磁波辐射源、大面积水域等因素可能影响RTK测量效果。

(2)使用GPS RTK可以在D级GPS点的基础上直接进行地下管线点数据采集,减少了全站仪数据采集中的导线、图根控制测量环节,节省了大量的人力物力。

但移动站离开基准站的最大距离随着作业半径的增大,GPS RTK精度及稳定性降低。

(3)使用GPS RTK测量点位精度分布均匀,每个点的误差均是随机产生的,不像传统测量那样产生误差累积,精度较高,成果可靠,能满足《城市地下管线探测技术规程》要求。

PDOP值对GPS RTK的测量精度及稳定性有一定的影响,PDOP值过大将会导致仪器不能正常工作。

GPS RTK测量成果精度及测量成果的可靠性仍存在潜在不稳定性因素,容易产生粗差。

5、结语

GPS RTK的使用,不但降低了城市地下管线测量工作的劳动强度,而且也提高了效率,保证了精度。本人也是根据所在地区的实际工作应用中,做了一些不算完全的验证,并对一些具体情况做了必要的分析,难免也有不妥之处,望大家指正,以促进城市地下管线测量工作向更高的层次迈进。

参考文献:

[1]郭中社,夏江,赵根庄,等.GPS RTK数据处理技术在线路测量中的应用[J].地理空间信息,2009.

[2]喻华.GPS RTK技术在地籍测量中的应用[J],测绘通报,2007.

[3]CJJ61-2003,城市地下管线探测技术规程[S].

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关键词: 放样; 光学经纬仪; 全站仪;RTK; GPS

1 传统方法

利用传统光学经纬仪、钢尺及水准仪等工具在实地测设出点位坐标和高程。根据地形条件可以采用: ①高程导线; ②测图水准和经纬仪水准; ③三角高程路线; ④独立交会高程点。对于工程精度要求稍低的, 可采用钢卷尺直接丈量或用三角高程测量等方法。只是这些方法很容易产生累计误差。

2 数字放样

(1) 采用CASIO - f ×4800 计算器。通过编写程序, 简化计算工式, 减轻测量员内业工作量。测量员在使用此类型计算器时只要输入关键数据即可计算出所需数值, 而且计算时小数位数是自身进行取舍的, 所以其精度也比人工逐步计算的高。

(2) 采用电子表格( Exel 配合VBA) 。电子表格为用户提供各种类型函数, 比如在测量中一般采用度、分、秒计算, 而电子表格计算按照弧度计算, 所以在使用电子表格计算时, 可以运用PI ( )这个函数将π代替。电子表格中单元格数字类型提供的自定义选项丰富了数值内涵, 使之能在工程中更有效运用。同时其计算过程可以用公式更直接地表现出来, 有效地利用电子表格的拖拉功能可以减少大量重复性的工作, 并且可以将各个程序分段编写, 使各个关键点很明显地表现出来。

(3) 采用Auto CAD 同时配合Auto Lisp 语言。在Auto CAD 软件中, 可直接调用各种工程放样程序。比如放样路线设计好后, 随时可提取放样数据。由于一般的工程放样中的元素多为点、直线(段) 及圆(弧) 等, 故可以充分利用Auto CAD的设定坐标系、绘图和取点的功能, 直接提取放样点的大地坐标, 不必进行坐标转换等工序。由于Auto CAD 具有很强的数学计算功能和很高的数学精度, 其有效位数已完全能够满足在工程测量中的需要。值得注意的是Auto CAD 中的坐标顺序与测量中的大地坐标系是有区别的, 也就是要注意X坐标和Y坐标的对应关系。结合全站仪坐标放样中不足之处是高程的放样精度不高, 需配合水准仪一起使用。在线路测量时由于地形条件限制及测量方法的特点, 如进行圆曲线详细测设时会出现以下问题: ①在曲线主点处无法设站; ②后视方向太近, 定向不准; ③误差积累较大。

3 RTK实时动态定位技术

RTK实时动态测量技术是以载波相位观测为根据的实时差分GPS 技术。由基准站接收机、数据链以及流动站接收机3 部分组成。放样测量过程中, 采用RTK 模式测量, 只需将中桩点坐标输入到GPS 电子手簿中,系统软件就会自动定出放样点的点位。由于每个点测量都是独立完成的, 不会产生累计误差, 各点放样精度趋于一致。其优点如下:

(1) 实时动态显示精度高。在中线桩放样过程中经现场检测, 在距离参考站约8 km 的地方, 与已有的高等级控制点的平面检验校差最大为4149cm , 高程校差最大值为512 cm。放样时手簿屏幕上实时显示箭头指示偏移量和偏移方位, 便于前后左右移动, 直到误差小于设定的为止。

(2) 作业效率高。很多中线折点在密林里面, 水平方向通视困难, 有些中线折点离控制点还比较远。同时开设了RTK - GPS 测量组和全站仪测量组。采用RTK技术由于其无需通视等优点和可以单人作业, 一套基准站可配多套流动站同时工作。每个放样点只需要停留2~5 s , 根据地形不同, 一天可完成中线测量8~16 km。结果前者完成的任务量是后者的2~3 倍。

(3) 节约经费, 节省时间。采用常规方法施测中需要投入大量的辅工作, 成本高。RTK 技术适合大批量设计点位的放样工作, 尤其是中线折点桩, 征地范围线等放样。无需沿途布设图根控制点, 从而减少施工控制网的布设密度。

(4) 联合作业。由于RTK在居民区内与基准站接收机连接信号不是很好, 达不到有效状态。因此使用RTK 技术在居民区进行图根控制测量, 再用全站仪测绘。以满足规范要求。

(5) 简便、直观以及高效等诸多优点。

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关键词:数字化;地下管线;测量方法;质量控制

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.274

1 引言

随着信息时代的到来,数字化建设日益重要,城市建设过程中,地下管线的测量以及管线信息的汇总对于后期城市建设具有特别重要的意义[1],在城市进行一些扩张以及基础建设时,具有良好的城市地下管线信息才能进行合理的建设以及施工。而现阶段我国地下管线建设存在诸多问题,比如很多地区存在地下管线信息没有及时进行更新、管线具置不清楚、相关资料不全面等问题,由于这些问题的存在大大妨碍了城市基础建设,也妨碍了城市地下管线测量数字化建设,所以必须加强地下管线测量工作中的质量监督工作,从多方面进行管理,完善地下管线建设工作 [2],工欲善其事必先利其器,明确地下管线测量方法才能更好的进行城市地下管线建设,进一步完成数字化建设的宏伟蓝图。

2 现阶段存在的问题

我国由于城市人口大,发展迅速,基础建设频繁,在频繁建设的过程中也留下了很多隐患,比如不完善的地下管线信息,各部门在地下管线信息管理过程中出现了很多问题,由于缺乏科学的管理体系,地下管线系统十分混乱,资料更新慢,信息残缺[3]。主要问题有下面几个:

(1)管线信息更新缓慢。各地方虽然投入了一定的人力物力进行管线信息的采集,但是采集信息无法及时上传,数据也存在不同程度的错误,这种情况给施工单位以及居民都带来了很多的不便。

(2)管线设计不合理。由于施工单位不重视管线设计,在施工前也未考虑已有管线的影响,建设过程中随意填埋管路,造成管路混乱,管理困难,也给未来的城市发展带来了很大的阻力,这种不合理的设计给居民造成了不便,同时也造成了管线管理的困难。

(3)各部门在管线设计上没有合理的协商。由于部门之间确少协商,各部门不协商,信息也无法共享,管线施工单位、测量单位以及设计单位缺乏协调,各管各自的部分,导致最终出现一系列的问题。

3 地下管线测量方法

地下管线探测的内容很多,比如:城市下水道、城市通信电缆、城市电力设施管道、城市供暖管道、城市燃气管道[4],这些设施对于城市发展建设极为重要,对人们日常生活意义非凡,进行基础建设离不开这些地下管线相关信息。从管道材质上又可以分为塑料管道以及金属管道,这些管道根据材质的不同,测量方法也会有相应的区别[5]。

地下管线测量一般要经过管线地下探测,地下管线相关位置以及编号记录以及地下管线测绘几个步骤,测量可以分为两大类:已完成的地下管线建设以及未完成的地下管线建设。本文将从上面这两方面进行测量方法的相关介绍。

3.1 已完成的地下管线

一般已经完成的地下管线由于有土壤掩埋,较为隐蔽,需要借助仪器进行相关的探测,首先要对管线的实施项目、管径、管线材质进行相关的了解,了解材质后根据管线特点选择相应的仪器,一般如果是金属管会采用金属探测仪进行探测,在测量过程中尽量做到多部门协作减少施工过程中出现不必要的失误,检测过程中为了保证准确性,尽量选择多种仪器进行多次检测保证准确性。

3.2 未完成的地下管道

由于未完成的地下管道在测量中一般缺乏参照点,施工结束后就会对施工地点进行填埋,所以必须保证测量过程的高效性以及准确度,尽量在测量之前查阅相关设计图,采用全站仪进行管道特征的采集,收集三维坐标信息,如果是在空旷的地方,可以使用GPS进行测量[6]。

在测量过程一般需要结合地面物体进行测量,需要使用经纬仪,一般会采取坐标法进行测量,为了保障数据的准确性会选择多个参照物,比如建筑物以及建筑物上的附属物[7]。如果有隐蔽的点,需要画十字确定中心点,保证位置的准确性。在测量过程中,两个测量点需要多次测量保证位置的一致性,误差不能超过五厘米,如果发现测量问题?及时上报解决[8]。

4 质量管理措施

随着城市的不断发展,建设规模不断扩大,公共区域功能日益完善,地下管线也不断发展,在地下管线的发展过程中,这些问题会越来越尖锐,有待人民进一步的解决这些问题[9],不仅需要投入更多的人力物力资金去做好管线建设,还需要对管线建设进行管理监督,做到责任落实,部门协作,减少管线建设中的问题。

在质量管理方面要做到以下几点:第一,加强软件以及硬件设施,同时加强人员培训,增强员工的专业技能,使测量过程更加准确,减少误差;第二,施工人员与设计人员要加强多方面的沟通,减少由于沟通造成的失误;第三,加强管线质量管理,做到责任落实,每一步涉及的工作人员都能将责任铭记于心,加强责任意识,减少管线问题的发生。

5 展望

城市地下管线信息在城市化建设中意义重大,它是建设数字化城市的基础,对于维持城市居民的基本生活设施十分重要[10],随着城市日新月异的发展,管线信息化建设也越来越得到各级领导的重视,相信随着城市化建设的发展,科技的不断进步,地下管线测量工作会做的越来越好,不断满足日益发展的城市化建设。

参考文献:

[1]莫国希,陈庆兴.地下管线测量的方法和质量控制[J].广东建材,2009,12(09):12-14.

[2]孔维方.城市地下管线探测及建立地下管线管理系统的实践[J].现代测绘,2005(01):193-194.

[3]蒙映.城市地下管线动态修补测工作方法的探讨[J].桂林工学院学报,2009(04):493-496.

[4]卢德基.地下管线的测量方法及质量控制[J].北京测绘,2015(05):86-88.

[5]李刚锋.市政管线测量方法的探讨[J]科技传播,2011,46(16):78-79.

[6]顾孝烈.测量学[M].上海同济大学出版社,1990.

[7]王若石,闫莉只,赵可锋.小浪底水利枢纽区地下管线探测[J].科技信息,2013(23):475-476.

[8]江贻芳,伍繁荣.城市地下管线普查探查过程质量控制[J].河南理工大学学报(自然科学版),2007(06):687-693.

篇9

关键字:城市地下管线;管线探测;质量控制;

中图分类号:O213文献标识码: A

一、城市地下管线简述

地下管线是城市基础设施的重要组成部分,是城市赖以生存和发展的物质基础,被称为城市的生命线。地下管线的图纸、资料是城市建设和发展的基础信息,掌握和摸清城市地下管线的现状,是城市自身经济,社会发展的需要,也是城市规划、建设、管理的需要,同时也是防灾、减灾和应付突发事故的需要。因此地下管线探测工作就显得越来越重要。地下管线探测的任务就是查明地下管线的位置、规格、走向、埋深、性质、产权单位及敷设年代等信息,并测定地下管线点的三维空间信息、编制地下管线探测的成果表、测绘及编绘地下管线图、建立地下管线数据库或者为管理信息系统提供基础信息的准备。

一、地下管线探测工程的实施

地下管线探测包括地下管线探查和地下管线测绘两个基本内容。地下管线探查是通过现场调查和利用不同的探测方法探寻管线的埋设位置和深度,并在地面上设立标记;地下管线测绘是对已查明的地下管线位置即管线点的平面位置和高程进行测量,并编绘地下管线图,包括对新建管线的施工测量和竣工测量。

(一) 管线探查必须遵循的原则

1、从已知到未知。不论采用何种物探方法,都应在正式投入使用之前,在区内已知地下管线敷设情况的地方进行方法实验,评价其方法的有效性和精度,然后再推广到未知区开展探查工作。

2、从简单到复杂。在一个地区开展探查工作时,应首先选择管线少、干扰小、条件比较简单的区域开展工作,然后逐步推进到条件相对复杂的地区。

3、方法有效、快捷、轻便。如果有多种探查本地区管线的方法可选择时,应首先选择效果好、轻便、快捷、安全和成本低的方法。

4、相对复杂条件下,根据复杂程度宜采用相应综合方法。在管线分布相对复杂的地区,用单一的方法技术往往不能或难以辨别管线的敷设情况,这时应采用适当的综合物探方法,以提高对管线的分辨率和探测结果的可靠程度。

5、先主管、后支管;先查埋深较浅的、后查埋深较深的管线;先从管线稀疏的路段开始,再到密集路段。

6、先查管径大的管线,后查管径小的管线,以管线直线段或明显标志点为基础,逐步向管线密集、复杂地区深入,直至全部解决管线的定性、定位、定深。

(二) 管线探测

在管线调查的基础上采用探测仪器,对隐蔽管线进行探测定位和定深。这里需要注意如下几点:

1、采用探测仪器定位和定深时,所使用的探测仪和选用的方法、频率等必须是经过实验验证的有效的方法。

2、金属管道宜采用电磁感应法、直接法探测。探测时注意追踪管线走向,并根据实地情况探测出管线的分支,在管线交叉处应多处定位、定深,确认管线是否交叉,防止将三通、四通遗漏。

3、对于管块中的电力、通讯等电缆(束),可采用感应法和夹钳法综合探测。探测时应分别施加信号至管块中左、右两侧及中间电缆,然后分别定位和定深,并根据两端埋深对其进行修正,取修正后的中间位置和埋深作为探测点的位置和埋深。对于直埋电缆可采用感应法和夹钳法综合探测,同时要分别探测每根电缆,分别追踪、定位和定深,确保不会遗漏分支电缆。

4、非金属管道的探测,根据场地条件、管径的大小、性质等因素,可采用示踪电磁法或用探地雷达进行剖面扫描探测,必要时进行开挖验证,对于大口径的管线也可采用探地雷达探测和验证。

5、加强对隐蔽点的拐点、三通、四通点的连续追踪探测,并在各个方向上测定两个以上的直线点和深度,通过直线交汇的方法定出,在地面作标志,然后取相应管线的埋深中数作为该点的埋深,测深应在特征点以外的直线段上测定,确保探测精度。

6、当城市道路圆弧较大或是不规则弯曲时,适当增加管线点,以保证其弯曲特征。

7、对于管线复杂和困难地区宜采用综合方法探测,然后根据探测效果选取最佳、最有效的探测方法,必要时采用开挖方法验证。被查金属管线邻近有较多平行管线或管线分布情况较复杂时,宜采用直接法、夹钳感应法、压线法或选择激发法等方式进行探查。采用直接法时,应把信号施加点上的绝缘层刮干净,保持良好的电性接触;接地电极应布设合理,接地点上应有良好的接地条件,必要时可以在接地处浇水,保证接地良好。采用直接感应法时,夹钳应套在被查管在线,保证夹钳接头通路。当定深的管线点周围管线复杂、测深出现极不正常的情况下,应直接开挖进行量测。

(三)管线点测量

1、基础控制。测区内必须要有委托方提供的城市等级导线控制点,平面和高程的起算基准应符合规范的规定,可直接作为图根加密的起算点。在基础控制空白或破坏严重的地区,在征得委托方同意后,按相关规程规范执行。平面基础控制可以采用导线方式用全站仪施测,也可以采用GPS方式布设和施测。高程控制一般采用四等水平方式或红外测距高程导线代替四等水平的方式进行。

2、图根控制。在城市基础控制点的基础上,采用附合导线或导线网的形式用全站仪施测,也可以采用GPS RTK方式施测图根控制点。

3、对定位后的管线点,使用全站仪采用极坐标法测定其三维坐标,测距边长不得大于定向边长,水平角和垂直角各测半测回,仪器高和觇标高用钢卷尺准确量至毫米,观测数据采用全站仪记录。

(四) 管线数据处理

在地下管线探测工程外业进行的同时,利用专用软件对外业探测所采集的属性数据进行录入和处理,形成地下管线数据库,将数据库的物探点表和物探线表检查后录入信息管理系统,同时以数据库为基础,生成综合管线图和专业管线图,将图表归档管理。

(五)综合(专业)管线图编辑

利用专业软件对经管线数据处理形成综合管线图和专业管线图进行编辑,并输出正式成果。

(六) 成果整理、报告编写

按照城市地下管线探测技术规程和项目技术要求编制技术总结、项目工作总结以及各工序总结、检查报告。各类总结、报告的内容必须详尽、符合要求。

二、 地下管线探测工程的质量控制

地下管线探测项目的质量可分为:数据采集质量,主要是物探对管线的定位、定深精度,测量从控制到实测地形及管线点收测质量。数据入库质量,数据一致性、逻辑性、拓扑关系等。数据在管理系统运行质量,检核软件系统,各项功能能否操作实现,性能是否稳定,三维可视化程度等。质量控制需要注意以下几点。

(一) 按质量保证体系的要求作业

根据项目工程的具体情况,坚决贯彻执行ISO9001-2000质量保证体系的要求,始终围绕质量保证体系的中心思想是:确保工程质量,力求精益求精,及时处理探测作业中出现的质量问题,保证整个探测工程能够顺利地完成。

(二)质量保证的具体措施

1、为了确保工程的成果质量,施工前对进入测区的技术人员组织和学习技术规程和项目工程技术设计书,使大家明确自己的工作职责,切实掌握技术规程和项目工程技术设计书中的有关条文,严格按ISO9001-2000质量保证体系的要求施工作业。

2、探测单位成立项目质量检查小组,建立自上而下的分级质量把关体系,实施三级质量检查体系:台组互检、技术负责检查、院级检查。外业按工作的流程由各探测单位从进测区现场开始,完成资料分析、调查、探查、测量、数据处理、编辑综合管线图、成果检查,形成一个完整的质量保证体系。

3、项目负责人、技术负责人、质量检查人员要深入生产第一线,在生产过程中发现问题、解决问题。

4、对生产过程中发现的问题要及时地进行统一和解决,遇到疑难问题要组织生产技术骨干进行会诊,通过收集数据、询问相关技术人员进行解决,实在不能解决的要上报委托方,并在技术总结中予以说明。

5、组织技术人员针对各测区的疑难问题进行技术开发、技术创新,并在生产中加以推广应用。

6、注意综合管线的审查和野外巡视检查。

参考文献:

[1] 刘小明; 朱峰; 姚昆. 地下管线探测工程的实施与质量控制[J]. 淮海工学院学报(自然科学版).2009(12)

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1 矿山测量信息管理系统的结构设计

针对矿山测量工作特点所设计的矿山测量信息管理系统是一个由测量数据信息数据库管理系统模块与矿山地形图绘制系统模块共同组成的,能够结合矿山测量数据信息进行矿山测量地形坐标的自动计算以及矿山地形图的自动绘制功能,使用矿山测量信息管理系统进行矿山测量工作的实施,不仅对于矿山测量的工作效率有很大的提高,而且对于矿山测量的准确性也有很大的

保证。

1.1 矿山测量信息管理系统的软件结构部分

在矿山测量信息管理系统中,矿山测量信息管理系统的软件结构部分主要是指矿山测量信息管理系统中的矿山测量数据库系统结构部分以及矿山地形图自动绘制系统部分。这两个系统部分也是矿山信息管理系统中的重要结构部分,对于矿山测量数据信息的管理以及矿山测量工作的完成都有着重要的作用。在进行矿山测量信息管理系统的设计时,应注意对于矿山测量信息管理系统中的测量信息数据库系统结构部分与矿山地形图的绘制系统结构部分之间的相互关系进行灵活的把握,以保证整个矿山测量信息管理系统对于矿山测量信息数据的管理以及运用。矿山测量信息管理系统软件系统结构如下图1所示。

1.2 矿山测量信息管理系统中局域网组建与设计

在矿山测量信息管理系统中,除了组成矿山测量信息管理系统的测量信息数据库系统与矿山测量图的绘制系统结构外,组成矿山测量信息管理系统还需要有一定局域网资源以实现对于矿山测量信息管理系统中矿山测量数据信息的传输。在对于矿山测量信息管理系统中局域网部分的组建与设计中,首先需要确定相关的矿山测量信息管理系统中的局域网组建方案,然后根据相关的矿山测量信息管理系统中确定的局域网组建方案进行局域网的组建。需要注意的是在进行信息管理系统中的局域网组建时应对于局域网组建的硬件设备成本以及后期维护情况进行考虑。在进行矿山测量信息管理系统中的局域网的访问设计时需要根据矿山测量的实际情况结合矿山测量数据信息管理系统进行访问设置。

2 矿山测量信息管理系统中测量数据管理

在矿山测量信息管理系统中,主要的系统软件结构部分由测量数据库系统与矿区图绘制系统。其中矿山测量信息管理系统中的测量数据库系统部分主要是负责矿山测量中测量收集数据信息的管理以及存储、共享。

2.1 矿山测量信息管理系统测量数据库ER模型

在矿山测量信息管理系统中,对于矿山测量数据信息进行管理的系统结构部分主要是测量数据库系统结构部分。对于矿山测量数据库系统结构设计主要是依赖于矿山测量数据库的ER模型,如下图2所示。

在矿山测量的数据库ER模型中,对于矿山测量的数据信息的管理主要是通过矿山测量数据库ER模型中的矿山测绘图、矿山测量地面控制点以及矿山测量地面控制网和矿山井下导线部分等组成。在矿山测量数据库的设计中,矿山测量数据库ER模型中的各组成部分之间通过相互之间的作用关系,最终相互转换并联系起来,形成整个矿山测量信息管理系统中的测量数据库系统结构

部分。

2.2 矿山测量数据管理的共享存储设计实现

在进行矿山测量信息管理系统中的测量数据库系统部分的设计中,对于测量数据信息的共享存储方式的设计与实现也是对于矿山测量数据库系统设计的一部分。对于矿山测量数据信息的共享数据的存储方式的设计是通过Visual FoxPro对于数据信息共享存储方式的支持来完成对于矿山测量信息管理系统中的共享数据存储方式的设计与实现。这种对于共享数据的存储设计不仅可以支持数据的共享,还支持对于共享数据的访问以及锁定等处理,能实现对于矿山测量数据的更多管理功能。对于矿山测量信息管理系统中的数据表系统部分的打开设计与实现在矿山测量信息管理系统中是以共享的方式进行打开的,而进行数据表的删除时也并没有真正的将数据信息删除掉。

3 矿山测量管理中矿山图纸系统设计与实现

矿山测量信息管理系统中,主要的系统软件结构包含矿山测量数据库系统部分与矿山图纸的绘制系统部分。在对于矿山测量信息管理系统中的矿山图纸绘制系统的设计时主要是从矿山图纸的存储方式以及矿山测量图纸的绘制两个部分的设计与实现进行分析。首先在进行矿山图纸存储方式的设计中,一般情况下支持矿山图纸存储方式的计算机文件格式主要是CAD矿山图纸文件格式,对于矿山测量绘制图纸的的数据信息的存储支持形式则是一种大型的二进制存储格式。在矿山测量地图的绘制设计中主要是使用相应的计算机编程软件进行设计实现的,能够实现矿山图纸的高度自动化绘制。对于矿山图纸的具体绘制程序绘制过程如下图3所示。

4 结束语

总之,在进行矿山测量信息管理系统的设计与实现中,应注意结合矿山测量的实际情况,充分利用现代信息技术与矿山测量信息的管理技术模型进行矿山测量信息管理系统的设计与实现,以推进对于矿山测量数据信息的管理,推动矿山测量工作的顺利实施。

参考文献

[1]蔡来良,徐靖,高树磊,刘虎.矿山测量信息管理系统的设计与实现[J].工矿自动化,2008,2.

[2]马明栋,张凯选,沈蔚.城市地下管线信息管理系统设计与实现[J].矿山测量,2001,1.

[3]马洪滨,刘岩.CISB与WalkField软件数据格式相互转换的设计与实现[J].矿山测量,2006,3.

[4]蔡来良,吴侃,谢艾伶.基于B/S结构的矿山测量信息管理系统的设计与实现[J].测绘科学,2009,3.