城鎮(zhèn)給水管線跟蹤測(cè)量工程技術(shù)探索

王林 朱奔

摘 要：現(xiàn)階段，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的十分的迅速，城鎮(zhèn)化建設(shè)水平也越來越完善。城鎮(zhèn)地下給水管線跟蹤測(cè)量是建立在電子儀器和測(cè)繪新技術(shù)日益廣泛的應(yīng)用使測(cè)量精度大幅提高的基礎(chǔ)上，它的基本思路在于給水管線開挖埋管的敷設(shè)方法。跟蹤測(cè)量便是在管線已經(jīng)敷設(shè)完好，但尚未填埋的情況下，測(cè)量人員迅速采集管線特征點(diǎn)和附屬設(shè)施的數(shù)據(jù)。也就是說，跟蹤測(cè)量的主要任務(wù)便是采集給水管線特征點(diǎn)和附屬設(shè)施的三維坐標(biāo)，并將其成果輸入電腦，建立起城鎮(zhèn)統(tǒng)一的給水管線數(shù)據(jù)庫，形成最現(xiàn)勢(shì)最準(zhǔn)確的城鎮(zhèn)給水管線的電子現(xiàn)狀圖，并編制給水管線跟蹤測(cè)量成果報(bào)告書。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)給水管線;跟蹤測(cè)量

引言

隨著城鎮(zhèn)建設(shè)技術(shù)的日益進(jìn)步，城鎮(zhèn)地下給水管的建設(shè)也越來越現(xiàn)代化、科技化。在建設(shè)時(shí)，主要通過運(yùn)用一些現(xiàn)代化的電子設(shè)備和測(cè)量?jī)x進(jìn)行跟蹤測(cè)量，保證城鎮(zhèn)給水管線的精確性、安全性和高效性。跟蹤測(cè)量可以把給水管線的地理坐標(biāo)和線路狀況傳輸?shù)诫娔X，形成一個(gè)城鎮(zhèn)給水管線的數(shù)據(jù)庫，有利于對(duì)每條線路進(jìn)行跟蹤管理，為城鎮(zhèn)現(xiàn)代化的建設(shè)服務(wù)。

1給水管線跟蹤測(cè)量的內(nèi)容和方法

1.1控制測(cè)量

1.1.1平面測(cè)量

平面測(cè)量控制主要包括三種測(cè)量方法：①靜態(tài)GPS測(cè)量，利用在不同觀測(cè)地點(diǎn)的多臺(tái)接收器對(duì)給水管進(jìn)行同步觀測(cè)。②網(wǎng)絡(luò)RTK的方法，通過建立多個(gè)GPS參考站，并以某個(gè)基準(zhǔn)站的信息為準(zhǔn)，對(duì)本地區(qū)的給水管線就行糾正定位，其比單純的GPS定位的精確度更高。③電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量，利用電磁波測(cè)距儀測(cè)得觀測(cè)站點(diǎn)和目點(diǎn)的距離，并通過計(jì)算公式得出平面高程，這種方式適用于高差較大的測(cè)試，可用于不同城鎮(zhèn)給水管線之間的連接。

1.1.2圖根水準(zhǔn)測(cè)量

當(dāng)圖根水準(zhǔn)測(cè)量把二、三等水準(zhǔn)線作為控制點(diǎn)時(shí)，需要增加密度，如果二、三等水準(zhǔn)點(diǎn)的密度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則可以采用四等水準(zhǔn)進(jìn)行加密，先以四等水準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置圖根水準(zhǔn)。圖根水準(zhǔn)要確定好兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的確切位置，可以采用電磁波測(cè)距三角高程的方法來測(cè)定，具有較高的精度和準(zhǔn)度。

1.2數(shù)據(jù)處理

野外測(cè)量得到的數(shù)據(jù)要經(jīng)過計(jì)算機(jī)的處理才能進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)。通過AutoCAD的描繪，最后得出兩張數(shù)據(jù)成果圖，一張是地形數(shù)據(jù)成果圖，另一張是管線數(shù)據(jù)成果圖。地形數(shù)據(jù)成果圖要確保符合城鎮(zhèn)現(xiàn)在的地勢(shì)條件，使城鎮(zhèn)現(xiàn)有的地形因素納入到成果圖中，而不是很久以前的地勢(shì)形態(tài)。

另外其它不變的地形可以通過原有的數(shù)字地形圖來作為依據(jù)，管線弧度較大的弧線段可以經(jīng)過轉(zhuǎn)換，使其成為直線段，將各個(gè)線段進(jìn)行連接，使其重合。

1.3給水管線的跟蹤測(cè)量

測(cè)量?jī)?nèi)容包括管線特征點(diǎn)及管線附屬物。（1）地下管線平面位置的測(cè)量可采用GPS RTK、圖根導(dǎo)線串測(cè)法和極坐標(biāo)法，管線彎曲時(shí)，應(yīng)至少在圓弧的起、訖點(diǎn)和中點(diǎn)上各測(cè)一點(diǎn)，當(dāng)圓弧較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加設(shè)測(cè)點(diǎn)，以保證其彎曲特征。（2）極坐標(biāo)法測(cè)量應(yīng)以等級(jí)平面控制點(diǎn)、圖根導(dǎo)線點(diǎn)（含支點(diǎn)）或GPS、GPS RTK布設(shè)的控制點(diǎn)為依據(jù)，測(cè)量控制點(diǎn)至被測(cè)管線點(diǎn)的水平角和距離，計(jì)算管線點(diǎn)的坐標(biāo)，電磁波測(cè)距儀所測(cè)距離應(yīng)進(jìn)行傾斜和加、乘常數(shù)的改正，定向宜用長(zhǎng)邊，從測(cè)站到測(cè)點(diǎn)的邊長(zhǎng)不應(yīng)大于定向邊長(zhǎng)，且最大邊長(zhǎng)不大于150m。（3）利用GPS RTK直接采集管線點(diǎn)時(shí)，其精度要求應(yīng)符合下列要求：①管線點(diǎn)相對(duì)于鄰近平面控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不得大于±10cm。②管線點(diǎn)相對(duì)于鄰近高程控制點(diǎn)的高程中誤差不得大于±5cm。③管線測(cè)點(diǎn)與地面建（構(gòu)）筑物、相鄰管線間距、以及規(guī)劃道路中心線的間距中誤差不得大于±25cm。（4）GPS RTK每點(diǎn)采集一組數(shù)據(jù)，連續(xù)測(cè)定20個(gè)管線點(diǎn)，需要重新初始化，并驗(yàn)證一個(gè)管線點(diǎn)的坐標(biāo)重合差，限差不大于8cm，否則應(yīng)查明原因，剔除超限點(diǎn)，重新測(cè)量。（5）地下管線高程測(cè)量可采用幾何水準(zhǔn)、電磁波測(cè)距三角高程或GPS測(cè)高的方法施測(cè)。①采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量，應(yīng)用等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)、圖根水準(zhǔn)點(diǎn)（含支點(diǎn)）為依據(jù)，用S10型水準(zhǔn)儀、紅黑面水準(zhǔn)尺測(cè)量水準(zhǔn)點(diǎn)與被測(cè)管線點(diǎn)的高差，計(jì)算管線點(diǎn)的高程。視線長(zhǎng)度應(yīng)小于120m，后視紅黑面讀至毫米，紅黑面常數(shù)差不得大于±3mm，前視黑面讀至厘米，管線點(diǎn)高程應(yīng)計(jì)算至厘米。②電磁波測(cè)距三角高程可用等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)、圖根水準(zhǔn)點(diǎn)（含支點(diǎn)）為依據(jù)，用不低于DJ6型全站儀進(jìn)行單向觀測(cè)。垂直角應(yīng)以中絲法測(cè)量半測(cè)回，讀記至秒，距離測(cè)量一測(cè)回，讀記至毫米，距離應(yīng)小于150m。必須在觀測(cè)前后兩次丈量?jī)x器高和棱鏡高，兩次丈量的較差小于±5mm時(shí)取中數(shù)，管線點(diǎn)高程應(yīng)計(jì)算至厘米。③利用GPS RTK測(cè)量管線點(diǎn)高程時(shí)，每點(diǎn)采集一組數(shù)據(jù)，采集時(shí)間應(yīng)大于60s，每采集20個(gè)點(diǎn)重新初始化一次。應(yīng)用似大地水準(zhǔn)面方法求取管線點(diǎn)高程，儀器高應(yīng)量測(cè)至毫米，應(yīng)用高程擬合方法求取管線點(diǎn)高程，應(yīng)在臨近水準(zhǔn)點(diǎn)上進(jìn)行大地高測(cè)量，水準(zhǔn)點(diǎn)個(gè)數(shù)不少于3點(diǎn)，且應(yīng)分布均勻，水準(zhǔn)點(diǎn)上GPS測(cè)高成果值與已知高程差值應(yīng)不大于±5cm。

2成果報(bào)告書的編制

2.1成果報(bào)告書

給水管線跟蹤測(cè)量成果報(bào)告所應(yīng)包含的基本內(nèi)容主要分為測(cè)量成果圖和測(cè)量成果表兩大部分。測(cè)量成果圖中應(yīng)包括給水管線數(shù)據(jù)和周邊地形數(shù)據(jù)，測(cè)量成果表應(yīng)包括管線特征點(diǎn)和附屬物的坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)。

2.2成果檢查驗(yàn)收

給水管線跟蹤測(cè)量成果實(shí)行二級(jí)檢查、一級(jí)驗(yàn)收制（1）一級(jí)檢查（過程檢查）是作業(yè)人員自檢互檢的基礎(chǔ)上，由項(xiàng)目部對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面檢查。一級(jí)檢查主要由項(xiàng)目部人員承擔(dān)。（2）二級(jí)檢查（最終檢查）是在一級(jí)檢查的基礎(chǔ)上，對(duì)作業(yè)班組生產(chǎn)的產(chǎn)品再進(jìn)行檢查。二級(jí)檢查由作業(yè)單位的質(zhì)量檢查部門負(fù)責(zé)。（3）驗(yàn)收工作是在測(cè)繪生產(chǎn)最終檢查合格并提交顧客后由建設(shè)單位組織進(jìn)行，且應(yīng)由測(cè)繪管理部門組織測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督檢查。（4）驗(yàn)收的限差：一般采用等精度方法檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的限差為中誤差的2倍。

2.3檢查驗(yàn)收的項(xiàng)目主要包括：

（1）地形測(cè)量的檢查、驗(yàn)收。（2）給水管線要素測(cè)量的檢查驗(yàn)收內(nèi)容為：①數(shù)字地下管線圖中的重復(fù)點(diǎn)和重復(fù)線現(xiàn)象;②孤立點(diǎn)檢查;③測(cè)點(diǎn)性質(zhì)、管線材質(zhì)等屬性的正確性;④管線埋深及高程異常值現(xiàn)象;⑤管線線段之間以及和管線點(diǎn)之間空間連接拓?fù)潢P(guān)系。

3結(jié)語

隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)量也不斷增加，城鎮(zhèn)給水管線人們的日常生活息息相關(guān)，因此對(duì)城鎮(zhèn)給水管線路的跟蹤測(cè)量刻不容緩，要對(duì)其足夠重視、對(duì)給水管線施行動(dòng)態(tài)管理、制定科學(xué)、系統(tǒng)的測(cè)量計(jì)劃、提高給水管跟蹤測(cè)量的質(zhì)量，促進(jìn)城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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（1.畢業(yè)院校：武漢大學(xué);2.遼寧建岳工程技術(shù)有限公司，遼寧 沈陽 110000）