地下管線內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理方法研究

李 丹 （馬鞍山測繪技術(shù)院，安徽 馬鞍山 243000）

地下管線普查分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)工作。外業(yè)主要的工作是完成管線的現(xiàn)狀的調(diào)查、探查和測量，繪制管線調(diào)查表或草圖、生成管線的點位坐標；內(nèi)業(yè)主要的工作是將草圖信息輸入內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，最終生成綜合管線圖和管線數(shù)據(jù)庫。一般而言，不同單位的外業(yè)操作方法相差不大，而內(nèi)業(yè)工作在管線探測初期與外業(yè)工作的占用時間達到了1∶1，內(nèi)業(yè)工作成為制約整個管線探測進度的關(guān)鍵點。經(jīng)過不斷的摸索、改進，內(nèi)業(yè)工作效率逐步提高，本文就地下管線內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的方法、經(jīng)驗進行介紹，希望能為普查單位提供一些參考。

1 研究地下管線數(shù)據(jù)處理方法的必要性

全國地下管線普查工作，任務(wù)重、時間緊、要求高，光靠外業(yè)的探測技術(shù)手段的提高，收效微乎其微，而提高內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的工作效率成為加快整個工作進程的唯一途徑。

內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理的合理性、準確性決定了今后建立的地下管線管理系統(tǒng)的可靠性。一般情況下，地下管線管理系統(tǒng)導(dǎo)入的源數(shù)據(jù)就是管線普查生成數(shù)據(jù)庫文件，包括了管線的幾何屬性和物理屬性，也包含了一些輔助信息。合理的數(shù)據(jù)處理和組織能減少數(shù)據(jù)庫的冗余、減少人工干預(yù)引起的錯誤，提高普查的數(shù)據(jù)質(zhì)量和工作的科學(xué)性。

2 管線數(shù)據(jù)處理方法的現(xiàn)狀

大約2008年前后，由于工作的需要，管線探測的資料并不需要提供詳細的數(shù)據(jù)文件，只是將外業(yè)調(diào)查的信息用文字的形式表示在AutoCAD的圖紙上，例如管徑、管材、埋設(shè)等信息。后來由于信息量的增加，需要提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，所以那時的處理方法是將外業(yè)的調(diào)查信息人工輸入到Excel文件中，并與信息標注的AutoCAD文件同時提供，但這種方式工作效率低下，數(shù)據(jù)的一致性差，無法保證大規(guī)模管線普查的工期和質(zhì)量。

近幾年管線普查提交的資料以“*.dwg和*.mdb”為主，也成為了各地管線普查技術(shù)標準的基本要求。不僅提高了數(shù)據(jù)管理的可靠性、一致性，也為數(shù)據(jù)入庫提供統(tǒng)一的標準，因此，出現(xiàn)了各種管線數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，總的思路基本一致，首先按照數(shù)據(jù)錄入界面，將數(shù)據(jù)錄入*.mdb文件中，然后用*.mdb文件生成*.dwg文件。

3 管線數(shù)據(jù)處理新方法介紹

3.1 基本的處理流程

3.1.1 程序內(nèi)部處理機制

為了克服以往數(shù)據(jù)庫與管線圖同時存在、聯(lián)動操作帶來的不便，使用Autocad對象的擴展數(shù)據(jù)記錄屬性成為很好的選擇，這樣可以根據(jù)屬性的輸入、變化，只對*.dwg文件進行修改，不用關(guān)心數(shù)據(jù)庫的問題，*.dwg文件經(jīng)過輸入、檢查、整飾后就可以按照擬定的數(shù)據(jù)庫文件格式導(dǎo)出對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫文件。經(jīng)過長期實驗，證實該方法簡潔、清晰、操作簡單，值得推廣。

3.1.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理流程圖

圖1

圖2

3.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的新方法

3.2.1 外業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換階段

這個階段主要完成三項工作：外業(yè)測量數(shù)據(jù)處理、外業(yè)草圖轉(zhuǎn)繪和數(shù)據(jù)匹配導(dǎo)入。

外業(yè)數(shù)據(jù)處理借助第三方軟件進行處理。一般情況下，無法做到外業(yè)探查和測量同步進行，所以在外業(yè)草圖轉(zhuǎn)繪時，并無管點坐標，所以可以按照草圖的比例進行轉(zhuǎn)繪，推薦采用草圖拍照后，將照片插入到AutoCAD軟件中再進行數(shù)字化，這樣的話可以避免內(nèi)業(yè)人員的眼睛反復(fù)在草圖和電腦屏幕之間的轉(zhuǎn)換，而且可以有效避免遺漏。

經(jīng)過不斷改進，對于管點輸入從傳統(tǒng)的圖標選擇改為文字按鈕選擇（如圖1所示），直觀，可以避免誤判，在管點輸入時，無需判斷管點為附屬物還是特征點，程序內(nèi)部根據(jù)用戶選擇自行劃分，例如：用戶選擇雨水井按鈕輸入后，記錄為附屬物：雨水井，而選擇探測點按鈕時，則記錄為點特征：探測點。

3.2.2 管線屬性錄入和標注階段

主要完成管線屬性的計算和標注工作。

屬性的計算主要是管點的管線高程計算、點特征賦值、道路名稱和權(quán)屬單位賦值、固定值賦值等工作。這里涉及到一些邏輯運算，對于管線高程計算和點特征賦值，程序會在AutoCAD中捕獲每一個管點對象，根據(jù)管點地面高程和管線埋設(shè)計算出管線的高程，并寫入管線對象擴展數(shù)據(jù)的屬性中。同時也可以根據(jù)捕獲通過管點的管線條數(shù)計算出管線相通數(shù)或分支數(shù)，計算結(jié)果即為點特征，一條即為端點、兩條需要計算其夾角進而得出為直線點或彎頭或轉(zhuǎn)折點、三條為三通或三分支等等。對于道路名稱和權(quán)屬單位的賦值方法，經(jīng)過不斷的摸索和總結(jié)，個人認為用多段線框選范圍賦值的方法，效率高、修改方便、復(fù)用性好，具體方法是：對需要賦值的道路范圍畫出范圍線（多段線）并在其中放入道路名稱的文字，在邏輯計算時，獲取該范圍線中需要賦值的對象和賦值文字進行逐個賦值。固定值的賦值可以給出一個輸入命令，即可對涉及的對象進行賦值，比如探測單位名稱，在一個標段中該內(nèi)容不會發(fā)生變化，那么就可采用規(guī)定值賦值的方法實現(xiàn)。

屬性的標注主要是對相關(guān)屬性標注到管線上的工作。以往實現(xiàn)的方式是扯旗的方法，但扯旗標注只能實現(xiàn)極少數(shù)管線的標注，無法使用戶全面了解區(qū)域內(nèi)管線屬性情況，特別是施工管線圖更是無法使用，如果用管線圖和數(shù)據(jù)庫配合使用，則對用戶的知識水平要求較高，往往造成一定的困擾，所有目前多數(shù)采用直接標注的方式，即在管線上盡量標注更多的屬性，比如管線高程、管徑、管材等，可以采用條件篩選的方式減少過多標注產(chǎn)生的冗余，比如設(shè)置單根管線長度要求、后標注壓蓋判斷等。

3.2.3 數(shù)據(jù)輸出和提交階段

該階段主要完成管線圖的整飾、分幅和數(shù)據(jù)庫文件的生產(chǎn)，以及項目驗收、提交等工作。

管線圖的整飾、分幅是在管線總圖標注完成的基礎(chǔ)上，進行圖形壓蓋取舍、分幅加框的過程。一般軟件都可以實現(xiàn)。

管線數(shù)據(jù)庫文件的生成是將錄入屬性的管線圖進行數(shù)據(jù)導(dǎo)出，經(jīng)過多種方法的比較，最終選擇的方法是：先配置數(shù)據(jù)庫樣板文件，再進行配置文件的設(shè)置，最后程序?qū)凑张渲梦募蛿?shù)據(jù)庫樣板文件字段對應(yīng)關(guān)系，導(dǎo)出與數(shù)據(jù)庫樣板文件格式相同的數(shù)據(jù)庫文件。這種方法的好處在于：①數(shù)據(jù)庫樣板文件一般由業(yè)主提供，也可以從其他已有項目的數(shù)據(jù)庫文件中獲取，需要提供點、線數(shù)據(jù)庫表文件；②配置文件確定了管線圖中對象的擴展數(shù)據(jù)的字段與導(dǎo)出數(shù)據(jù)庫字段的對應(yīng)關(guān)系，因此無需在項目改變時修改源程序，對操作者的技術(shù)要求不高；③配置文件除了寫入字段對應(yīng)關(guān)系之外，還可以將固定數(shù)據(jù)寫入，例如：探測單位等，方便、快捷。

最后的項目驗收和資料提交是在項目全部完成后，相應(yīng)的報告、資料在二級檢查的基礎(chǔ)上進行，此處不再贅言。

4 方法改進的設(shè)想

4.1 新方法的不足

對于管線探測工作來說，上面介紹的新方法極大的提高了工作效率，據(jù)統(tǒng)計，以往1∶1的外業(yè)、內(nèi)業(yè)作業(yè)時間占比，可以提高到1∶0.25，也就是說，時間縮短到了原來的1/4，也很大程度上減少了外業(yè)數(shù)據(jù)到內(nèi)業(yè)錄入的錯誤。

但是，第一，外業(yè)繪制草圖比例難以控制，由于草圖幅面有限和個人經(jīng)驗不同，繪制的草圖部分區(qū)域很難辨連接關(guān)系；第二，外業(yè)探測完成后提供給內(nèi)業(yè)的草圖較多，雖然已有不少的改進，但仍要花費較多時間完成轉(zhuǎn)繪工作；第三，外業(yè)繪制草圖和內(nèi)業(yè)草圖轉(zhuǎn)繪的人員可能并不是同一個人，所以轉(zhuǎn)繪時存在字跡無法辨認而誤輸?shù)那闆r。

4.2 方法改進的建議

長期的工作積累和不斷的總結(jié)，可以得出，管線探測提高工作效率的途徑，目前可以采用將外業(yè)草圖繪制工作在便攜式平板電腦、大屏幕手機、PAD等電子設(shè)備上完成。也有人提出，外業(yè)作業(yè)時除了錄入屬性外，也將測量坐標數(shù)據(jù)同時獲取，這樣意味著需要增加更多的人手解決測量問題，或者解決測量設(shè)備便攜式操作的問題，不過我覺得可以作為一個改進方向，但目前推薦改進方法是：外業(yè)電子輸入+內(nèi)業(yè)處理新方法結(jié)合的方式作業(yè)。

經(jīng)過不斷的嘗試、改進，同比行業(yè)內(nèi)軟件，筆者總結(jié)的地下管線內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理新方法經(jīng)過長期實踐得到了極大的認可，提高了工作效率，但由于個人認識的局限，可能存在一定的不足。隨著技術(shù)的不斷進步，希望研究更好的方法，以提高地下管線工作的作業(yè)效率。