地下金屬管線測量中的誤差控制方法研究

（福州市勘測院，福建 福州 350108）

地下金屬管線一向是我國城市建設(shè)的重要組成部分，城市內(nèi)部的物質(zhì)、信息、能源都需要通過地下金屬管線相互溝通，是城市發(fā)展中不可缺少的部分。地下金屬管線測量是一個(gè)囊括地球物理學(xué)、測繪學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)等多方面專業(yè)知識的技術(shù)，用以完成對城市地下金屬管線的探查和測量，并將測得的數(shù)據(jù)保存起來，或者直接做出相應(yīng)的分析。地下金屬管線測量的項(xiàng)目十分復(fù)雜，需要前期規(guī)劃、實(shí)踐測量、管線檢測、財(cái)政支援等多個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，是一個(gè)需要各部門通力協(xié)作的大項(xiàng)目。因此，在復(fù)雜的工作背景下，地下金屬管線測量過程中的誤差也就在所難免[1]。為了降低地下金屬管線受損導(dǎo)致的事故，本文對地下金屬管線測量中的誤差控制方法進(jìn)行研究。首先通過地下金屬管線在城市中的溝通作用證明地下金屬管線測量中的誤差控制的重要性，然后分析地下金屬管線測量過程中存在的問題。在進(jìn)行地下金屬管線測量中的誤差控制研究時(shí)，需要分析地下金屬管線測量內(nèi)容及地下金屬管線測量誤差的控制流程，然后在設(shè)計(jì)地下金屬管線測量中的誤差控制方法，建立全面的誤差查驗(yàn)體系，面對復(fù)雜管線的測量工作可以使用多種技術(shù)手段融合測量，嚴(yán)格把控地下金屬管線的測量過程，防止出現(xiàn)誤差，最后加強(qiáng)地下金屬管線的規(guī)范化建設(shè)，推行地下金屬管線的規(guī)范性管理。

1 地下金屬管線測量中的誤差控制的重要性

地下金屬管線是一個(gè)城市非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施，相當(dāng)于城市的血管，將城市居民生活和工作所需的能源、水、電、數(shù)據(jù)等資源傳輸?shù)礁骷腋鲬?，并排除居民生活產(chǎn)生的雜質(zhì)。我國目前的城市地下金屬管線分別代表給水、排水、數(shù)據(jù)通信、天然氣、供暖、溝渠、電力、工業(yè)等8種類型。隨著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，城市化道路的不斷加深以及人們對于生活水平提高的期望，地下金屬管線的聯(lián)通功能在城市中占據(jù)著越來越重要的地位，它的重要性在城市建設(shè)和管理部門也在不斷提高。

2 地下金屬管線測量中存在的問題

我國目前還處于城市的發(fā)展階段，對于地下金屬管線的管理還有很多遺漏之處，導(dǎo)致地下金屬管線的測量不夠精確，存在較大的誤差現(xiàn)象。地下金屬管線存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，城市內(nèi)部地下金屬管線的資料更新十分遲緩，以至于無法跟上城市高速發(fā)展的速度。很多地下金屬管線剛剛建設(shè)出來，還沒來得及探查，新的地下金屬管線就已經(jīng)開始建設(shè)。這樣飛快的城市建設(shè)速度使得地下金屬管線測量部門疲于應(yīng)付，以至于無法對以往探查過的地下金屬管線重新測量。這些在城市的變遷中產(chǎn)生了一定變化的地下金屬管線加上新修建未曾測量的地下金屬管線使得城市的地下金屬管線工程十分繁雜，嚴(yán)重影響了城市地下金屬管線的建設(shè)，間接影響了城市的規(guī)劃速度。第二，由于很多供水、排水、供電、供暖管線是20世紀(jì)就已經(jīng)建設(shè)的，那個(gè)年代還不存在地下金屬管線的建設(shè)管理工程，因此這些地區(qū)已有的地下金屬管線的埋設(shè)情況十分混亂[2]。而且各個(gè)類型的管線分屬于不同的管理部門，如供水管線屬于水利部門，供電管線屬于供電部門，各部門之間的管線設(shè)計(jì)和管線管理方法都有很大的區(qū)別。而且在埋設(shè)的過程中各部門缺乏溝通，往往自行其是，到最后出現(xiàn)了一個(gè)極度混亂的地下金屬管線網(wǎng)絡(luò)，嚴(yán)重地影響了現(xiàn)代城市地下管線的管理工作。第三，地下金屬管線的建設(shè)工程往往缺乏整個(gè)城市的統(tǒng)一規(guī)劃，對于線路設(shè)計(jì)和施工的管理力度較小，很多部門自己的管線建設(shè)和維護(hù)資料沒有對外公開，導(dǎo)致地下金屬管線測量部門沒有第一手的管線資料，最后導(dǎo)致地下金屬管線測量過程中出現(xiàn)較大誤差。

3 地下金屬管線測量中的誤差控制研究

3.1 地下金屬管線測量內(nèi)容

地下金屬管線測量的工作通常是指在原本已經(jīng)探測好的地下金屬管線資料的基礎(chǔ)上，對目標(biāo)管線進(jìn)行二次調(diào)查并記錄調(diào)查結(jié)果。在這個(gè)過程中，需要時(shí)刻注意寫明待測地下金屬管線的類型、直徑和材質(zhì)等數(shù)據(jù)信息，以及一些測量過程中所需的器材和測量方法。在通過初始數(shù)據(jù)開始地下測量的過程中，為了保證誤差控制，需要投入大量的人力和設(shè)備資源，最后通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)得到期望的結(jié)果。在此過程中，需要仔細(xì)調(diào)查城市中已有的管線，對其重新編繪，包括新施工以及未竣工的所有地下金屬管線。

3.2 地下金屬管線測量中的誤差控制方法

（1）建立全面的誤差查驗(yàn)體系.通過以上對地下金屬管線測量過程的描述，可以得到如下圖所示的地下金屬管線測量誤差查驗(yàn)體系。

圖1 地下金屬管線測量誤差查驗(yàn)體系

如上圖所示，建立一套完善的地下金屬管線測量誤差查驗(yàn)體系，首先規(guī)劃測量方案，并根據(jù)以往的數(shù)據(jù)信息對規(guī)劃方案進(jìn)行修正，明確各小組之間的責(zé)任和任務(wù)，然后分組分區(qū)域測量[3]。在此過程中，根據(jù)歷史資料的完整性，確定內(nèi)業(yè)工作和外業(yè)工作兩種測量方式。在測量結(jié)束后，都需要通過自查和抽查，只有通過檢查，才能將得到的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫。

（2）采用多種技術(shù)手段測量金屬管線。在對地下金屬管線進(jìn)行測量的過程中，不可避免地會遇到一些復(fù)雜混亂的管線。在這種情況下，一般的測量方法難以有效地執(zhí)行測量方案，但是也絕不能使用常規(guī)方法潦草地得到測量結(jié)果?？刹捎脢A鉗法、感應(yīng)法、盲探等不同方法進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，可判斷地下復(fù)雜金屬管線最準(zhǔn)確位置。

（3）地下金屬管線測量誤差。當(dāng)部分金屬管線檢查井位置相隔較遠(yuǎn)時(shí)，可采用感應(yīng)法對地下金屬管線進(jìn)行探測，探測儀發(fā)射機(jī)需避開一些信號干擾較強(qiáng)的物體，同時(shí)移動(dòng)發(fā)射機(jī)位置進(jìn)行比較，判斷其最準(zhǔn)確位置。我們以某地地下金屬管線測量為例，采用不同探測方法進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，

表1 采用不同方法對地下金屬管線進(jìn)行測量的誤差值

將測量結(jié)果經(jīng)過開挖驗(yàn)證，運(yùn)用上述1、2、4、5方法可有效減少金屬管線探測誤差（不同次誤差值見表1），運(yùn)用方法3時(shí)，當(dāng)探測儀頻率越高時(shí)，誤差會偏大。

探測目標(biāo)金屬管線，設(shè)定使用方法1對某條金屬管線進(jìn)行多次探測，若幾次測量存在誤差，可采用竣工圖等已有資料進(jìn)行比對，若誤差在允許范圍內(nèi)，可取其平均值做為多次探測的最終成果。探測誤差如下圖所示：

圖2 采用同一種方法多次對金屬管線進(jìn)行探測誤差圖

（4）加強(qiáng)地下金屬管線的規(guī)范化建設(shè)。隨著科技的發(fā)展，地下金屬管線中的高科技含量越來越普遍，所涉及的地下金屬管線種類越來越多，在地下金屬管線測量中的應(yīng)用越來越廣。在測量地下金屬管線時(shí)，需要著重注意為未來的規(guī)劃打好鋪墊，既要做好現(xiàn)在的工作，也要開闊視野，加強(qiáng)地下金屬管線的規(guī)范性建設(shè)，使其達(dá)成一個(gè)精細(xì)化的管理模式。保障城市地下管線的良好運(yùn)行，推動(dòng)城市繼續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語

本文系統(tǒng)地闡述了地下金屬管線測量過程中誤差控制的重要性及測量中可能會存在的問題。設(shè)計(jì)地下金屬管線測量的工作流程，提出地下金屬管線測量誤差控制的方法，建立起一套能夠有力地提高地下金屬管線測量準(zhǔn)確性的方案。