RTK地下管線測繪技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展研究

姜宗波 韋慶禮

摘 要：為了保證城市地下管線的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，現(xiàn)以地下管線測繪技術(shù)應(yīng)用為例，針對該技術(shù)類型研究了地下管線測繪技術(shù)的具體應(yīng)用以及地下管線測繪成功案例，探討了地下管線測繪技術(shù)的發(fā)展。結(jié)果表明：地下管線測繪技術(shù)具有非常高的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景，不僅保證了城市地下管線設(shè)置的精準性，還保證了城市規(guī)劃的科學性，為進一步提高城市管線測量效率和效果打下堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：地下管線;測繪技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展

中圖分類號：P258;TU991.3?????? 文獻標識碼：A文章編號：1001-5922（2022）01-0188-04

Research and analysis on application and development of RTK underground pipeline surveying and mapping technology

JIANG Zongbo，WEI Qingli

（Shandong Zhengyuan Geophysical Information Technology Co.，Ltd.，Jinan，250101，China）

Abstract：Underground pipelines are the "heart" of urban operation.Once abnormal problems occur in underground pipelines，it will inevitably lead to the collapse of urban roads，pipeline explosions and other safety problems，which will cause great inconvenience to the lives of urban residents.To ensure the stability，reliability and safety of urban underground pipelines，the paper took the application of underground pipeline surveying and mapping technology as an example to research on the specific application as well as the successful cases of underground pipeline surveying and mapping technology.Finally，the development of underground pipeline surveying and mapping technology is discussed.The results showed that the underground pipeline surveying and mapping technology had very high application value and application prospects.It not only ensured the accuracy of urban underground pipeline installation，but also guaranteed the rationality of urban planning，and laid a solid foundation for further improving the efficiency and effectiveness of urban pipeline measurement.

Key words：underground pipeline;surveying and mapping technology;application;development

隨著社會經(jīng)濟水平的不斷提高和城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的不斷推進，城市地下管線使用數(shù)量不斷增多，同時，城市地下管線構(gòu)成狀況變得更加復雜化和多樣化[1]。在這樣的背景下，地下管線測繪技術(shù)應(yīng)運而生，該技術(shù)憑借著自身高準確性、強靈活性等特征被廣泛地應(yīng)用于地下管線測繪工作中，使得城市地下管線具有強大的供水功能和煤氣運輸功能，為保證城市地下管線正常、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，提高城市居民的生活品質(zhì)發(fā)揮出重要作用。因此，如何科學應(yīng)用和發(fā)展地下管線測繪技術(shù)是技術(shù)人員必須思考和解決的問題。

1 地下管線測繪技術(shù)介紹

1.1 RTK技術(shù)

RTK（REAL TIME KINEMATIC，簡稱RTK）技術(shù)作為全球化定位系統(tǒng)，在具體的運用中，主要利用GPS原理，借助如圖1所示的RTK測量儀，將無線電技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)和動態(tài)測量技術(shù)進行充分結(jié)合，使得這些技術(shù)能夠有效進行有效互補，從而完成對城市地下管線的精準測量。此外，為了充分發(fā)揮和利用RTK技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，技術(shù)人員在進行地下管線測繪的過程中，要確保數(shù)據(jù)的獨立性，保證每次測量的數(shù)據(jù)不會受到以往測量數(shù)據(jù)的影響[2]，從而將數(shù)據(jù)測量誤差降到最低，為進一步提高地下管線測量結(jié)果的精確性和真實性打下堅實的基礎(chǔ)。因此，RTK技術(shù)具有應(yīng)用操作簡單、不易受外界因素影響，有利于全天測繪作業(yè)的有效開展。目前，隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，RTK技術(shù)的日益成熟，該技術(shù)的精確度不斷提高，已達到了厘米、毫米，因此，該技術(shù)具有非常高的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景，被廣泛地應(yīng)用于地下管線測繪領(lǐng)域中。此外，RTK系統(tǒng)包含多個子系統(tǒng)，如準基站子系統(tǒng)、流動站子系統(tǒng)和通信子系統(tǒng)，其中，流動站子系統(tǒng)主要由GPS接收機、電源裝置、無線通信裝置和控制裝置[3];基準站子系統(tǒng)主要包含天線裝置、電源裝置和發(fā)射裝置等。RTK測繪系統(tǒng)具有以下應(yīng)用優(yōu)勢：

（1）可以提高地下管線測繪的效率和效果。通過采用多個流動站同時運行的方式開展測量工作，可以縮短測量時間，確保測繪工作按期完成;

（2）有利于提高地下管線測量結(jié)果的精確度。在開展地下管線測繪工作的過程中，各個RTK測量點具有一定的獨立性，不會受到其他測量結(jié)果的影響，使得測量結(jié)果的誤差降到最低，以達到提高測量結(jié)果準確度的目的。但是，RTK測繪系統(tǒng)也存在一定的不足，如使用RTK技術(shù)時，需要滿足特定的條件[4]，如衛(wèi)星高度角要控制在15°;如果施工周圍有大量的樹木或者建筑物，會直接干擾和遮擋衛(wèi)星信號，嚴重影響地下管線測繪工作的有效開展。

1.2 全站儀測繪技術(shù)

全站儀作為一種常用的電子測距儀，實現(xiàn)了光能、機械和電能的有效結(jié)合，主要用于對水平角、距離以及垂直角、高度的測量，因此，該儀器具有非常高的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景。目前城市內(nèi)部管線較為密集，在進行控制測量后，使用全站儀采用極坐標法采集管線點的平面坐標和高程，定向邊宜采用長邊，測距邊不得大于150 m，待測點邊長不得超過定向邊長。管線點的高程測量和平面測量同時進行，高程測量采用光電測距高程，測量管線點的解析坐標中誤差（指測點相對于鄰近控制點）不得超過±5 cm;高程中誤差（指測點相對于鄰近高程控制點）不得超過±3 cm。全站儀測繪如圖2所示。

2 地下管線測繪技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 測繪技術(shù)在地下管線普查作業(yè)的應(yīng)用

在開展地下管線普查作業(yè)的過程中，為了保證地下管線普查結(jié)果的準確性和真實性，技術(shù)人員要重視測繪技術(shù)。首先，在前期準備工作中，技術(shù)人員要全方位分析和制定控制測量方案，并做好對地下管線使用數(shù)量的估算和統(tǒng)計器材，還要采用地圖圖比例尺對比的方式[5]，實現(xiàn)對普查數(shù)據(jù)的提取和估算。并根據(jù)地下管線測繪需求，嚴格按照測繪相關(guān)標準和要求，對地下管線進行精準化測量;同時，還要采用多種手段，按照一定的比例，實現(xiàn)對比例尺寸的標記，為進一步提高地下管線普查作業(yè)效率和效果提供重要的技術(shù)支持。

2.2 依據(jù)城市位置系統(tǒng)測量分析地下管線

城市地理信息系統(tǒng)內(nèi)部包含大量的信息，這無疑增加了系統(tǒng)內(nèi)部信息結(jié)構(gòu)的復雜性和多樣性，為了保證地下管線測量結(jié)果的準確性[6]，技術(shù)人員可以將城市地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于地下管線測量工作中。通常情況下，城市地理信息系統(tǒng)主要由以下3個層組成，分別是綜合層、專題層和基礎(chǔ)層。其中，基礎(chǔ)層主要包含地形要素，直觀地反映了系統(tǒng)地形圖的詳細位置信息，為精確、高效地定位子空間創(chuàng)造良好的條件，因此，該基礎(chǔ)層被稱為“基礎(chǔ)信息系統(tǒng)”;專題層主要由國土管理、城市規(guī)劃管理、市政管理、交通管理等各個子系統(tǒng)組成，因此，該層包含了大量的基礎(chǔ)專業(yè)信息;綜合層主要用于對以上各個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和整理，為城市化建設(shè)進程的推進和管理提供重要的依據(jù)和參考。

2.3 將傳統(tǒng)測繪產(chǎn)品和多元化服務(wù)相結(jié)合

為了充分發(fā)揮和利用地下管線測繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，技術(shù)人員要將傳統(tǒng)測繪產(chǎn)品和多元化服務(wù)進行充分結(jié)合，從而實現(xiàn)對傳統(tǒng)測繪產(chǎn)品的改革和創(chuàng)新，為構(gòu)建和應(yīng)用系統(tǒng)化、綜合化的服務(wù)系統(tǒng)提供有力的保障。在進行地下管線測繪的過程中，技術(shù)人員要利用測繪相關(guān)技術(shù)和知識，將各個測量工序與測繪產(chǎn)品進行有效結(jié)合，以保證測量工作的效率和效果。為了進一步地提高城市化建設(shè)進程，技術(shù)人員要在綜合考慮地下管線使用范圍小這一因素，將地下管線普查工作落實到位;同時，還要借助地下管線相關(guān)資料[7]，為不斷修改、優(yōu)化和完善測繪結(jié)果的準確性提供重要的依據(jù)和參考。其次，在開展地下管線測繪工作的過程中，技術(shù)人員還要將傳統(tǒng)測繪產(chǎn)品與多元化服務(wù)進行融合，并借助互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對多樣化、多元化服務(wù)體系的制定和完善。在這個過程中，技術(shù)人員要樹立以人為本的理念，改變傳統(tǒng)單一的測量方式，通過利用地下管線測繪技術(shù)，實現(xiàn)對測繪數(shù)據(jù)的實時跟蹤、接收和管控，為促進地下管線測繪向智能化、信息化方向不斷發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。總之，在地下管線測繪技術(shù)的應(yīng)用背景下，通過采用統(tǒng)一化管理方式，可以實現(xiàn)對測繪數(shù)據(jù)的集中化管理，為確保地下管線測繪工作能夠正常、穩(wěn)定、有序地開展，提高測繪服務(wù)質(zhì)量創(chuàng)造良好的條件。

3 地下管線測繪成功案例

某城市供電公司根據(jù)地下管線施工需求，完成對電力電纜總長度的測量，電力電纜總長度為570 m。在本次測量中，所涉及到的測量內(nèi)容較多，包括電力電纜具體位置、電力電纜走向和電力電纜高程等規(guī)格[8];同時，還用到了兩種儀器，分別是全站儀和GPS接收機，該項目的地下管線測繪工作如圖3所示。高程控制測量作為一種常用的地下管線測繪方式，被廣泛地應(yīng)用于地下管線測繪領(lǐng)域中。該測量方式在具體的運用中，技術(shù)人員需要利用圖根水準，采用普通水準尺和儀器相結(jié)合的方式，將地下管線測繪工作落實到位，并利用相關(guān)測繪軟件，對最終的測繪數(shù)據(jù)進行驗證和核對，以保證測繪數(shù)據(jù)的真實性、準確性和完整性，從而進一步提高高程測量作業(yè)開展的效率和效果。

4 地下管線測繪技術(shù)發(fā)展

4.1 城市地下管線數(shù)字測繪系統(tǒng)合理利用

為了進一步提高城市規(guī)劃水平，促進地下管線測繪技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，技術(shù)人員要重視對城市地下管線數(shù)字測繪系統(tǒng)合理利用。首先，在進行地下管線測繪時，技術(shù)人員要根據(jù)收集到的測繪數(shù)據(jù)，利用城市地下管線數(shù)字測繪系統(tǒng)[9]，完成普查工作;同時，還要借助新型、先進的測繪軟件，將采集的測繪數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為繪圖數(shù)據(jù)后，在開展地下管線測繪工作，以達到提高測繪數(shù)據(jù)真實性、準確性和完整性的目的。此外，通過將測繪軟件憑借著自身強大的數(shù)據(jù)報表生成功能和編輯功能，被廣泛地應(yīng)用于地下管線測繪數(shù)據(jù)管理中，為實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)的精細化、智能化管理提供有力的保障。其次，為了實現(xiàn)對測繪數(shù)據(jù)的計算和保存，技術(shù)人員要采用提取繪圖資料的方式，根據(jù)地下管線鋪設(shè)需求，完成對測繪數(shù)據(jù)的建構(gòu)，以達到有效提高測繪數(shù)據(jù)編輯和處理效率和效果的目的。最后，還要測繪軟件，不斷修改、優(yōu)化和完善地下管線編號數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上，利用地下管線空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對數(shù)字化管網(wǎng)的構(gòu)建和應(yīng)用，從而為進一步提高城市地下管線設(shè)置的科學性和合理性發(fā)揮出重要作用。

4.2 地下管線圖分類處理

城市地下管線圖主要由以下兩種類型組成，一種是綜合管線圖;另一種是專業(yè)管線圖。其中，綜合管線圖主要是指在開展地下管線測繪工作的過程中，通過利用相關(guān)輔助性設(shè)備和管線，提高測繪數(shù)據(jù)的精確性和真實性，并利用管線圖呈現(xiàn)出建筑物整體構(gòu)造。在繪制地形圖期間，技術(shù)人員要利用黑色背景，采用線畫的方式，利用不同的顏色，嚴格按照地下管線繪制相關(guān)標準和要求，提高測繪數(shù)據(jù)的完整性和準確性。同時，還要利用相關(guān)字符，完成對地下管線路名、屬性的標識，確保所繪制的地下管線專業(yè)管線圖與綜合管線圖保持一致。

4.3 城市地下管線分層管理體制完善

城市地下管線作為城市市政工程的重要內(nèi)容，其設(shè)置水平直接影響了該工程的進度，為了實現(xiàn)地下管線測繪技術(shù)的快速發(fā)展，技術(shù)人員要加強對城市地下管線分層管理體制的制定和完善。為了實現(xiàn)以上目標，技術(shù)人員要根據(jù)地下管線設(shè)置需求，采用調(diào)整和優(yōu)化地下管線空間的方式，充分發(fā)揮和利用該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。最近幾年，隨著地下管線測繪技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)管理工作難度逐漸增加。為此，技術(shù)人員要重視對數(shù)據(jù)管理模式的改革和創(chuàng)新，以達到提高地下管線測繪數(shù)據(jù)管理效率和效果的目的。同時，還要借助相關(guān)網(wǎng)絡(luò)平臺，收集和保存地下管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)，并采用自動化管理模式，實現(xiàn)對這些信息數(shù)據(jù)的智能化管理，最后，還要制定和完善城市地下管線分層管理體制，確保地下管線測繪工作有據(jù)可依，有章可循。同時，還要盡可能發(fā)揮和利用地下管網(wǎng)圖的應(yīng)用優(yōu)勢，進一步推廣和普及數(shù)字化管網(wǎng)測繪系統(tǒng)[10]。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國科技水平的不斷提高下，地下管線測繪技術(shù)取得了良好的發(fā)展和應(yīng)用，為確保提高地下管線測繪工作能夠正常、穩(wěn)定、有序地開展，推進城市化建設(shè)進程而提供重要的技術(shù)支持。因此，技術(shù)人員要與時俱進，不斷學習地下管線測繪相關(guān)新知識和新技術(shù)，進一步提高自身的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，為保證地下管線測量結(jié)果的精確性和真實性，提高城市居民生活的便利性貢獻自己的一份力量。

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