智能測繪技術(shù)在城市給排水資源管理中的應(yīng)用研究

關(guān)鍵詞：智能測繪技術(shù)；城市給排水；資源管理

中圖分類號：TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）06-0067-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2025.06.018

Research on the Application of Intelligent Surveying and Mapping Technology in Urban Water Supply and Drainage Resource Management

PENGZhe1，2，GEYihan12，ZHANGLiguo （1.Jinan WaterGroupCo.，Ltd.;2.JinanPuli WaterSupplyEngineeringDesignInstituteCo.，Ltd.，Jinan25oo，China） Abstract： Inteligentsurveying technologycannotonly improvedatacolectionaccuracy，utalsooptimizeresourcesheduling. However，challengessuchasdataquality，quipmentmaintenance，andpersonnelqualitystillneedtobevercomeduringthe applicationprocssTddrestecallnge，argetedsugetiosepropoedtofurtrehanceteaplicaioneftiess of intelligent surveying and mapping technology in urban water supply and drainage resource management. Keywords： inteligent surveying and mapping technology; urban water supply and drainage;resource management

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市給排水系統(tǒng)在保障城市居民生活質(zhì)量、提高環(huán)境保護(hù)水平和推動可持續(xù)發(fā)展方面扮演著重要的角色。然而，傳統(tǒng)給排水資源管理模式常常存在數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確、監(jiān)控滯后和資源調(diào)度不合理等問題，難以滿足日益增長的城市需求。智能測繪技術(shù)的出現(xiàn)為解決這些問題提供了新思路。通過高精度的測繪手段，智能測繪技術(shù)能夠?yàn)榻o排水管網(wǎng)的維護(hù)與管理提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，提升管網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控和資源調(diào)度的效率。本研究將探討智能測繪技術(shù)在城市給排水資源管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析其面臨的挑戰(zhàn)，并提出相關(guān)的改進(jìn)建議。

1智能測繪技術(shù)在城市給排水資源管理中的具體應(yīng)用

1.1給排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集

智能測繪技術(shù)采用高精度的測量工具和先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理方法，為城市供水與排水系統(tǒng)的規(guī)劃與管理提供了重要支持。以河北省保定市東二環(huán)DN800供水管網(wǎng)遷改項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目采用無人機(jī)攝影測量技術(shù)進(jìn)行空中拍攝，利用無人機(jī)搭載的高分辨率相機(jī)獲取地面三維影像數(shù)據(jù)，再通過專業(yè)的圖像處理軟件，生成精確的地形圖和管網(wǎng)圖[1]。這一過程大大提高了測繪效率，且能在較短時間內(nèi)完成大范圍區(qū)域的高精度數(shù)據(jù)采集，確保了項(xiàng)目的順利實(shí)施。

1.2給排水管網(wǎng)分析與診斷

智能測繪技術(shù)在給排水管網(wǎng)分析與診斷中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在提高管網(wǎng)系統(tǒng)的故障診斷和運(yùn)行監(jiān)控能力。以保定市供水管網(wǎng)漏水檢測為例，供水公司聯(lián)合探漏班和測繪班，通過使用專業(yè)測漏儀器和管線探測儀器精準(zhǔn)定位漏水點(diǎn)。探漏班使用聽音桿等設(shè)備，排查出漏水的聲音信號，而測繪班利用管線探測儀實(shí)地確認(rèn)管線的具體位置和走向，結(jié)合漏水音頻分析進(jìn)一步明確漏點(diǎn)的精確位置。該方式能夠快速診斷管網(wǎng)漏水問題，為后續(xù)的修復(fù)工作提供了準(zhǔn)確的操作指引。此外，江蘇省南京市在進(jìn)行城市內(nèi)澇專項(xiàng)研究時，采用了基于智能測繪技術(shù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動分析方法，研發(fā)了城市內(nèi)澇水模擬分析模型和管網(wǎng)水動力學(xué)實(shí)時分析模型[2。這些模型能夠利用實(shí)時測繪數(shù)據(jù)，對城市排水管網(wǎng)的滿溢狀況、流量波動進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控和預(yù)測。在內(nèi)澇發(fā)生時，借助智能測繪技術(shù)的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持，能夠?qū)崟r評估內(nèi)澇風(fēng)險，提供科學(xué)的預(yù)警信息，幫助管理部門及時調(diào)度資源，有效降低內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生率，減小影響范圍。

1.3在給排水資源優(yōu)化與調(diào)度中的應(yīng)用

在給排水資源優(yōu)化與調(diào)度中，智能測繪技術(shù)的應(yīng)用不僅提升了資源利用效率，也增強(qiáng)了調(diào)度的靈活性。保定市在主城區(qū)216個小區(qū)的供水管網(wǎng)出入口安裝了智慧計量設(shè)備，通過監(jiān)測區(qū)域內(nèi)水流量、壓力變化等數(shù)據(jù)，建立了全面的計量管理平臺。該平臺能實(shí)時跟蹤水流的變化，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)水量異常，及時預(yù)警并采取有效的管控措施[1]。智能測繪技術(shù)能夠?qū)┧芫W(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)格化管理，使得供水資源得以合理調(diào)度，有效減少了水資源浪費(fèi)，并在突發(fā)水量需求時能夠快速調(diào)整供水策略，確保區(qū)域內(nèi)用水需求得到滿足。

2城市給排水資源管理中應(yīng)用智能測繪技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

2.1數(shù)據(jù)質(zhì)量挑戰(zhàn)

在城市給排水資源管理中，智能測繪技術(shù)的應(yīng)用依賴高質(zhì)量的數(shù)據(jù)采集，而數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞直接決定了后續(xù)分析與決策的準(zhǔn)確性。城市地下給排水管道系統(tǒng)錯綜復(fù)雜，管道的老化、腐蝕、變形等問題是影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要因素。許多城市的老舊管道長期受到水流沖刷、土壤壓力等因素的影響，管壁發(fā)生不規(guī)則變形，導(dǎo)致管道的尺寸、形狀等數(shù)據(jù)難以精準(zhǔn)獲取[3]。例如，利用激光掃描和激光測距等智能測繪技術(shù)測量管道時，往往受到管道變形的影響，測得的管徑數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。這一偏差可能影響管道維護(hù)和改造決策的準(zhǔn)確性，甚至可能在管網(wǎng)排水能力評估中產(chǎn)生較大的誤差。此外，很多智能測繪設(shè)備，特別是電磁感應(yīng)式的管道探測儀，可能會受到高壓電線、地下電力設(shè)備等強(qiáng)電磁輻射源的影響，導(dǎo)致探測結(jié)果不準(zhǔn)確。例如，在一些電磁環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)，智能測繪設(shè)備的傳感器可能無法正確識別管道的位置或走向，進(jìn)一步導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。

2.2設(shè)備維護(hù)挑戰(zhàn)

智能測繪技術(shù)的應(yīng)用依賴高精度的測繪設(shè)備，這些設(shè)備在實(shí)際使用過程中常常面臨設(shè)備維護(hù)和校準(zhǔn)的挑戰(zhàn)。一方面，智能測繪設(shè)備的價格較貴且技術(shù)復(fù)雜，需要定期進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)，以確保其長期穩(wěn)定運(yùn)行。以激光掃描儀和無人機(jī)測量設(shè)備為例，這些設(shè)備常常需要在復(fù)雜的城市環(huán)境中工作，長時間使用可能會損壞傳感器或攝像頭，影響測量精度。特別是在城市地下管網(wǎng)的測繪中，設(shè)備可能會因長期接觸惡劣環(huán)境而受到腐蝕、灰塵、潮濕等因素的影響，導(dǎo)致性能下降，數(shù)據(jù)采集精度大幅下降[4。對于一些深埋地下或隱蔽的管道，設(shè)備的探測精度尤為重要，而一旦設(shè)備發(fā)生故障，可能會造成數(shù)據(jù)丟失或誤差，影響整個測繪項(xiàng)目的進(jìn)度和質(zhì)量。另一方面，設(shè)備的維護(hù)成本高。大多數(shù)智能測繪設(shè)備需要由專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)和修理，而設(shè)備的維修和校準(zhǔn)通常有較高的技術(shù)門檻。這使得一些城市在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)時面臨較大的困難，特別是在頻繁使用設(shè)備的情況下，設(shè)備維護(hù)和修理的時間和成本會進(jìn)一步增加。

2.3 人員素質(zhì)挑戰(zhàn)

智能測繪技術(shù)的成功應(yīng)用不僅依賴高性能的設(shè)備和先進(jìn)的技術(shù)手段，還需要專業(yè)操作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、處理和分析。然而，在實(shí)際操作中，測繪人員的技術(shù)素質(zhì)和操作經(jīng)驗(yàn)往往成為制約智能測繪技術(shù)效能的關(guān)鍵因素。智能測繪設(shè)備的使用和維護(hù)涉及復(fù)雜的操作過程，需要操作人員具備較強(qiáng)的技術(shù)理解能力和實(shí)際操作能力。在部分城市地區(qū)，由于對智能測繪技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)知不足，相關(guān)人員的技術(shù)培訓(xùn)不到位，導(dǎo)致在實(shí)際測繪過程中出現(xiàn)設(shè)備操作不當(dāng)、數(shù)據(jù)處理錯誤等問題。例如，一些測繪人員在操作高精度的激光掃描儀或無人機(jī)時，缺乏充分的培訓(xùn)，導(dǎo)致設(shè)備設(shè)置不當(dāng)，進(jìn)而影響測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。智能測繪技術(shù)的應(yīng)用還涉及數(shù)據(jù)分析、結(jié)果解讀等環(huán)節(jié)，這要求測繪人員不僅能夠熟練操作設(shè)備，還能準(zhǔn)確分析和處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)采集后，如何對大量的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理、篩選和分析，是智能測繪技術(shù)應(yīng)用的難點(diǎn)。

3提高智能測繪技術(shù)應(yīng)用效果的建議

3.1依據(jù)城市實(shí)際情況，做好前期測繪工作在智能測繪技術(shù)的應(yīng)用過程中，測繪部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)城市的實(shí)際情況進(jìn)行前期的詳細(xì)規(guī)劃與數(shù)據(jù)采集。一方面，在前期調(diào)研中充分考慮城市的地理特征、管網(wǎng)密度、歷史建筑及地下管道布局等因素。測繪部門應(yīng)通過現(xiàn)場勘察、地質(zhì)勘探和歷史數(shù)據(jù)整合，全面了解城市給排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀及潛在問題。另一方面，在數(shù)據(jù)采集過程中，測繪部門應(yīng)根據(jù)城市各區(qū)域的特點(diǎn)選擇合適的測量方法和技術(shù)工具。例如，在城市中心區(qū)域，可能存在建筑物遮擋和管道埋深較大的情況，適合采用高精度的激光掃描和無人機(jī)航拍技術(shù)；而在較為開闊的區(qū)域，可以通過傳統(tǒng)的地面測量與全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioning System，GPS）定位等手段進(jìn)行數(shù)據(jù)收集[5]。

3.2合理聯(lián)用多種測繪技術(shù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量

為了提升智能測繪技術(shù)的應(yīng)用效果，測繪部門應(yīng)合理聯(lián)用多種測繪技術(shù)，以提高數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性。例如，在采集管網(wǎng)數(shù)據(jù)時，可以結(jié)合傳統(tǒng)的地面測量方法與先進(jìn)的遙感技術(shù)，如無人機(jī)航拍和激光雷達(dá)掃描。無人機(jī)航拍可以快速獲取大范圍的地形數(shù)據(jù)，并在高精度圖像的基礎(chǔ)上生成三維建模，為復(fù)雜區(qū)域的測繪提供可靠的數(shù)據(jù)支撐[。激光雷達(dá)掃描技術(shù)可以精確測量管道的尺寸、位置和空間結(jié)構(gòu)，特別是在地下管道探測中，能夠提供無損、高精度的測量結(jié)果[7]。

3.3加大資金投入，更新維護(hù)老舊測繪設(shè)備

為了提高智能測繪技術(shù)在城市給排水資源管理中的應(yīng)用效果，測繪部門需要加大資金投入，更新和維護(hù)老舊測繪設(shè)備。首先，測繪部門應(yīng)通過政府采購或其他渠道定期更新設(shè)備，引進(jìn)先進(jìn)的測量儀器和高性能的智能化設(shè)備，以提升測繪作業(yè)的精度與效率。例如，引入更高分辨率的激光掃描儀和更強(qiáng)計算能力的無人機(jī)設(shè)備，提供更精確的管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集結(jié)果。其次，測繪部門應(yīng)建立設(shè)備維護(hù)管理機(jī)制，對所有測繪設(shè)備進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)，確保設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。最后，針對特殊設(shè)備的復(fù)雜性，測繪部門應(yīng)配備專業(yè)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)設(shè)備的定期檢修和維護(hù)，避免因設(shè)備故障造成數(shù)據(jù)采集的中斷或不準(zhǔn)確。

3.4定期開展培訓(xùn)，提高測繪人員的專業(yè)素質(zhì)

智能測繪技術(shù)的應(yīng)用效果與專業(yè)技術(shù)人員密切相關(guān)，測繪部門應(yīng)定期開展培訓(xùn)，提升測繪人員的技術(shù)能力和實(shí)際操作水平。首先，測繪人員需要掌握多種先進(jìn)技術(shù)工具的操作方法，包括激光掃描儀、無人機(jī)、測量儀器等高精度設(shè)備。為此，測繪部門應(yīng)組織定期的設(shè)備使用培訓(xùn)，確保每位操作人員能夠熟練操作各種測繪設(shè)備，并能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)試設(shè)備[8。其次，除了設(shè)備操作技能外，測繪人員還應(yīng)具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力。測繪工作不僅僅是數(shù)據(jù)采集，更多的是對數(shù)據(jù)的篩選、處理和分析。因此，測繪部門應(yīng)定期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析方法和軟件應(yīng)用的培訓(xùn)，幫助測繪人員提高數(shù)據(jù)處理和分析的能力。最后，在復(fù)雜的城市地下環(huán)境中，測繪人員還需要具備一定的應(yīng)急處理能力，特別是在遇到設(shè)備故障或數(shù)據(jù)異常時，能夠迅速采取應(yīng)對措施。

4結(jié)論

智能測繪技術(shù)在城市給排水資源管理中的應(yīng)用，能夠提升管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、分析診斷以及資源優(yōu)化調(diào)度的效率與精度。通過合理結(jié)合多種測繪手段、優(yōu)化設(shè)備更新與維護(hù)、加強(qiáng)人員培訓(xùn)，智能測繪技術(shù)有望提供更加精準(zhǔn)、全面的數(shù)據(jù)支持，從而有效提升城市給排水系統(tǒng)的管理效率和應(yīng)急響應(yīng)能力。未來，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用范圍的拓展，智能測繪將為城市給排水資源的科學(xué)管理提供更為堅實(shí)的技術(shù)保障。

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