基于C#的地下管線點數(shù)學精度統(tǒng)計程序設(shè)計

劉軍，劉全海

(常州市測繪院，江蘇 常州 213003)

1 引 言

常州市武進區(qū)地下管線探測一期工程歷時了6個月，完成了主城區(qū)范圍內(nèi) 233 km2的城市地下管線探測工作，普查給水、排水、污水、電力、通訊、燃氣等管線長度約 1 739 km，管線點總點數(shù)約 104 000個。

為了確保該工程的成果質(zhì)量，必須采用適當?shù)姆椒ê褪侄芜M行地下管線探測成果質(zhì)量檢驗，其中數(shù)學精度檢查是必不可少的一個檢查項。管線點的數(shù)學精度檢查方法一般先采用全站儀或RTK同精度或高精度重復測量管線點，獲取檢測點的坐標數(shù)據(jù)，與作業(yè)隊測量的坐標數(shù)據(jù)比較，計算點位中誤差與高程中誤差，最后統(tǒng)計數(shù)學精度。地下管線點數(shù)學精度檢驗規(guī)程是《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》 CJJ61-2003與《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》GB/T 24356 2009，根據(jù)此兩個規(guī)程的要求，每個測區(qū)必須在隱蔽管線點和明顯管線點中分別抽取不少于各自總點數(shù)的5%，武進區(qū)地下管線探測一期工程抽檢管線點數(shù)約 5 200個，如果人工逐個點的查找其測量坐標與質(zhì)檢坐標并進行數(shù)學精度統(tǒng)計，相當費時費力，而且容易錯漏；如果開發(fā)相應的程序來統(tǒng)計管線檢測點的數(shù)學精度，則可以大大地減少內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的工作量，并且起到了事半功倍的效果。

2 地下管線探測數(shù)據(jù)與質(zhì)檢數(shù)據(jù)的格式

地下管線探測的數(shù)據(jù)是以Access MDB數(shù)據(jù)庫的格式存儲，該數(shù)據(jù)庫中包含地下管線的點表與線表。地下管線點表的命名規(guī)則是以管線類別名稱的第一個大寫拼音字母加“_point”組成，如“Y_point”表示是雨水點表；“T_point”代表通訊管線的點表。地下管線的線表命名規(guī)則以管線類別名稱的第一個大寫拼音字母加“_line”組成，如“Y_line”表示的是雨水管線表；“T_line”表示的是通訊管線表。

管線點表字段包含“起始點號”、“附屬物”、“X”、“Y”、“高程”等字段名稱，如表1所示。

管線線表字段包含“起始點號”、“終止點號”、“管徑”、“起始埋深”、“終點埋深”等，如表2所示。

雨水管點表數(shù)據(jù)格式(Y_point) 表1

雨水管線線表數(shù)據(jù)格式(Y_line) 表2

管線點的質(zhì)檢坐標數(shù)據(jù)存儲為Excel表格數(shù)據(jù)，后綴名為“*.xls”，A列存放檢測的管線點的點號 ，B列存放管線點的x坐標值，C列存放管線點的y坐標值，D列存放管線點的高程數(shù)據(jù)，其格式如表3所示。

管線點質(zhì)檢數(shù)據(jù)(Excel數(shù)據(jù)格式) 表3

3 地下管線點數(shù)學精度統(tǒng)計程序設(shè)計流程圖

地下管線數(shù)據(jù)是一個海量數(shù)據(jù)，如果人工在管線數(shù)據(jù)庫中查找管線點的坐標進行點位誤差計算并且進行數(shù)學精度統(tǒng)計，相當費力費時。分析表1與表3的數(shù)據(jù)特點，可以設(shè)計程序按管線點編號在管線數(shù)據(jù)庫中自動搜索對應的三維坐標值，并與質(zhì)檢的管點坐標進行較差計算，把點位誤差小于限差值的管點進行點位中誤差精度計算，大于限差的不進行點位中誤差計算，只記錄其點號；把高差小于限差值的管點進行高程中誤差計算，大于限差的剔除，只記錄其點號即可，使用程序處理則可以起到事半功倍的效果。

根據(jù)《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》 CJJ61-2003的要求，管線點的平面點位中誤差為 ±5.0 cm，高程中誤差為 ±3.0 cm。在程序中設(shè)置完平面與高程的限差值后，即點擊功能按鈕打開質(zhì)檢管線點三維坐標數(shù)據(jù)文件，并讀取坐標數(shù)據(jù)，再點擊另一功能按鈕打開相應的管線數(shù)據(jù)庫，程序根據(jù)讀取到質(zhì)檢的管線點號打開對應的管點表，并搜索該點的三維坐標，如果搜索到了該點的三維坐標，程序即進行坐標較差計算，并判斷點位誤差是否超限(超限值按2倍的中誤差值計算)，如果沒有超限即可進行點位中誤差精度計算；如果點位誤差超過2倍的中誤差值，則程序不將該點的點位誤差值納入到點位中誤差精度計算中來，但是必須記錄該點號，給作業(yè)人員整改數(shù)據(jù)使用；如果沒有搜索到該點的三維坐標，則程序記錄該點的點號并寫入文件供質(zhì)檢人員檢查使用。地下管線數(shù)學精度統(tǒng)計程序設(shè)計流程圖如圖1所示。

圖1 地下管線點數(shù)學精度統(tǒng)計程序設(shè)計流程圖

4 地下管線點位數(shù)學精度統(tǒng)計程序開發(fā)

根據(jù)上述思路，使用Visual studio C#編程語言開發(fā)地下管線點的數(shù)學精度統(tǒng)計應用程序，其運行的界面如圖2所示：

圖2 地下管線點數(shù)學精度統(tǒng)計應用程序界面圖

5 應用實例

使用該應用程序?qū)ΤＶ菔形溥M區(qū)地下管線探測工程的管線點數(shù)學精度統(tǒng)計，并把質(zhì)檢測量的坐標、作業(yè)隊測量的坐標以及坐標差、點位中誤差等寫入Excel報表中，最終統(tǒng)計的結(jié)果如表4所示：

地下管線點數(shù)學精度統(tǒng)計報表 表4

6 結(jié) 語

本文針對地下管線探測工程管線點的數(shù)學精度統(tǒng)計問題，基于C#程序語言設(shè)計并開發(fā)了應用程序，實現(xiàn)了按點號搜索管點坐標、計算坐標分量較差、點位誤差以及管線點數(shù)學精度的統(tǒng)計，最終生成管線點三維坐標數(shù)學精度統(tǒng)計報表。

實踐表明，通過開發(fā)程序解決此類海量的地下管線點數(shù)學精度統(tǒng)計問題起到了事半功倍的效果，減輕了作業(yè)人員的勞動強度，提高了精度統(tǒng)計的準確率，同時為解決此類問題提供了新的思路與新方法。

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