關于城市地下管線測繪測量技術方法探討

王澤希

摘 要：城市地下管線的測繪測量工作是對地下管線進行管理并設置信息系統(tǒng)建設的基礎，其測量方法與技術也在隨著科技的發(fā)展而不斷的進步與更新。測繪工作者的職責便是快速而準確地獲取地籍空間數(shù)據(jù)，提供準確的測量基礎數(shù)據(jù)以便對地下管道進行準確的管理。本文對其探測、測量和測繪的技術方法進行了探討，以供參考和借鑒。

關鍵詞：城市地下管線；探測；測繪；測量；技術方法

一、城市地下管線探測、測繪現(xiàn)狀和存在問題

早期人們對城市地下管線探測的需求不強，且當時的探測技術和儀器都比較落后，一般采取的手段是向管線的權屬單位收集施工資料，然后采取開井或者試挖少量測洞的方法。隨著現(xiàn)代化技術的發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴大，城市地下管線呈現(xiàn)出多元性、復雜性、隱蔽性、系統(tǒng)性和動態(tài)性的特征。而對于城市地下管線管理的問題則日益突顯，主要包括：1、由于城市地下管線的現(xiàn)有的布設資料的缺失以及現(xiàn)有資料的錯誤，以至于現(xiàn)在在進行地下施工時常常會出現(xiàn)損壞地下管線的現(xiàn)象，從而造成停水、停電、停氣或者通訊中斷等事故；2、由于城市地下管線資料的缺乏，在進行地下施工的過程中往往由于各種地下管道的阻礙而不得不中途改變施工方案；3、城市地下管線的資料來源復雜且統(tǒng)計比較模糊，對城市發(fā)展規(guī)劃和地下管線施工造成不利影響。因此，人們不得不對城市地下管線的探測、測量和測繪工作越來越重視。

二、城市地下管線探測方法的優(yōu)缺點分析

由于國家對于城市建設力度的加大，城市基礎設施得到了發(fā)展與完善，城市地下管線越來越趨向于多元化與復雜化，對于城市地下管線的探測工作通常會需要使用特殊的方法以及借助專業(yè)的儀器來進行。其常用的方法包括：電磁法、磁法、直流電法、紅外輻射法以及地震波法等。

（一）電磁法。電磁法可以分為主動源法和被動源法。主動源法又可以根據(jù)給地下管線施加交變電磁場的方式不同，分為直接法、感應法、夾鉗法還有示蹤法、電磁輻射探測法等方法[1]。其中GPR（探地雷達）就是應用電磁輻射探測法的技術原理設計出的一種地球物理探測儀器；被動源法根據(jù)信號來源的不同而分為工頻法與甚低頻法，這兩種方法都具有操作簡單、成本低廉，但是精準度不高的特點。

（二）直流探測法。目前比較常用的直流電測法就是電阻率法及充電法。利用電阻率法為原理制作的探測儀器雖然探測深度大，但是由于其供電和測量電極均需接地，這給在城市中使用造成的極大的不便利；充電法也就有探測深度大的特點，但是它對于追蹤金屬管線的精度高，然而，在使用時需接地并且金屬管線必須有出露點。

（三）磁法。磁法根據(jù)其原理可分為磁場強度法與磁梯度法兩種。磁場強度法探測深度大，但易受附近磁性體干擾；磁梯度法同樣是受磁性體干擾比較大，但是它對于鐵磁性管道或井蓋的探測具有較高的靈敏度。

（四）地震波法 。根據(jù)利用的地震波的頻率不同，分為淺層地震勘探法及面波法兩種。淺層地震勘探法由于其探查成本較高，一般只有在其它探測方法無法使用時才會應用；面波法作為比較常用的一種地下探查方法，其操作簡便，金屬與非金屬管道均能探測，但目前的技術還不太成熟。

（五）紅外輻射法。紅外輻射法探查更為簡便，但必須具備相應的地球物理前提。適用于探查暖氣管道或水管漏水點。

三、城市地下管道的探測技術

（一）近間距并行管線探測技術。由于近間距并行管線構成形式多樣且管線間距較小，電磁場相互感應和疊加產(chǎn)生的干擾強烈，加之城市交通環(huán)境、工業(yè)電流等諸多因素的影響，使得城市管線探測工作的難度增大，給管線的測深及平面定位造成了一定的誤差甚至錯誤[2]。對于如何在如此復雜的條件下準確的進行目標管線的探測，相關的工作者以及研究人員對其進行了探索和研究。例如趙獻軍等利用壓線法進行近間距并行管線的探測技術，這種方法對于并行管線間相互的干擾問題能夠基本解決，使目標管線的信號異常的突出，其中尤以傾斜磁偶極子法的效果最好，適用范圍最寬。

（二）非金屬管線探測技術方法。由于非金屬管線具有抗污染性強、不易結垢、造價低、安裝方便、不易腐蝕、易于埋設和維修等優(yōu)點，所以現(xiàn)在地下管線的鋪設材料便由過去的金屬類材質逐漸向非金屬類材質過渡，并有逐漸代替的趨勢。但是由于非金屬管線的導電性和導磁性的能力基本為零，如何對其進行探測成為了一個難題。經(jīng)過相關技術人員的不斷探索，GPR（探地雷達）可以作為非金屬管線探查的首選方法來進行探測。

四、城市地下管線的測繪

城市地下管線的測繪除了包括有對地下管線的測量之外，還包括編繪。

（一）RTK 測量技術。隨著 GPS 技術的飛速進步和應用普及，RTK（實時動態(tài)差分法） 技術在城市測量中的作用已越來越重要。RTK采用的是載波相位動態(tài)實時差分的方法，具有自動化、集成化程度高，測繪功能強大；對作業(yè)條件要求低；定位精度高、數(shù)據(jù)安全可靠、沒有誤差積累；作業(yè)效率高等優(yōu)點，而且能實時提供測量點的三維坐標，在生產(chǎn)過程中大大地提高了生產(chǎn)效率、減輕了測量人員的勞動強度。

（二）城市地下管線的編繪。對于地下管線的編繪，一般采用的是專業(yè)的繪圖軟件，測繪的圖上誤差要求小于±0.5mm。城市地下管線圖編繪的主要工作內(nèi)容包括確定比例尺、導入地形圖、繪制管線圖、標注編輯管線信息和輸出成果。此外，還需將測繪信息錄入地理信息系統(tǒng)（GIS），方便施工人員隨時調用，對城市的地下管線實現(xiàn)數(shù)字化、三維化和動態(tài)化管理。

參考文獻：

[1]李杰.城市地下管線探測技術及質量控制研究[D].中國地質大學（北京），2013.

[2]王勇.城市地下管線探測技術方法研究與應用[D].吉林大學，2012.endprint