城市地下管线测绘测量技术
近年来， 城市规模和经济快速发展导致城市的地下管线越来越复杂， 每年需要在城市的地下布设各种各样的管线。常见的城市地下管线有：
1、供水管线： 包括生活供水管线、绿化供水管线、消防供水管线和工业供水管线;
2、 排水管线： 包括生活污水管线、雨水排泄管线和工业废水管线;
3、 燃气管线： 包括天然气管线、煤气管线和液化石油气管线;
4、 供暖管线： 最常见的即为城市热力公司供暖管线， 也包括一些电厂或者小区局部供暖管线;
5、 通信管线： 包括地下光缆管线、有线电视管线、固定电话线及特殊军用通讯管线等;
6、电力管线： 包括一般生活用电电缆、工业生产用电电缆和输配电电缆等;
7、工业管道： 在石油、煤炭和化工企业较多的城市非常常见，如工业输气管线、工厂用液体燃料管线、工厂排废排渣管线和工厂用化工原料管线等。
早期人们对城市地下管线探测的需求不强， 且当时的探测技术和仪器都比较落后， 一般采取的手段是向管线的权属单位收集施工资料，然后采取开井或者试挖少量测洞的方法。随着经济的发展和城市规模的扩大，现在城市地下管线呈现出多元性、复杂性、隐蔽性、系统性和动态性的特征。
城市地下管线管理的问题逐渐凸显出来， 主要有：
1、由于城市地下管线的布设资料存在缺漏和偏差造成地下施工中时常损坏地下管线，造成停水、停气、停电或者通讯中断等事故;
2、 由于缺乏城市地下管线的资料， 施工中不得不中途改变施工方案;
3、 城市地下管线的资料来源复杂且统计比较模糊，对城市发展规划和地下管线施工造成不利影响。因此， 现在人们越来越重视城市地下管线的探测、测量和测绘。
随着城市基础设施不断地发展和完善， 城市地下管线趋向多元化和复杂化， 城市地下管线的探测通常需要使用特殊的方法和借助专业的仪器。城市地下管线探测的平面位置限差为±0.1h( h 为中心管距， 单位为cm) ， 埋深限差为±0.15h。目前常用的方法有：
1、对于有露出点的金属管线可以采用直接测量法，连接方式分为单端连接、双端连接和远接地单端连接。直接测量法的测量精度高， 但要求必须有露出点。
2、对于直径小的电缆、电信和燃气等金属管线适用夹钳法，夹钳法是通过探测仪的夹钳将电磁信号加载到被测管线上进行追踪定位。
3、 对于露出点少或者无露出的地下金属管线可采用电磁感应法。电磁感应法是利用发射机产生电磁场，通过测量金属管线感应所产生的二次电磁场可得到管线的位置和走向。
4、对于排水管线、塑料管线和地下人防管线等非金属管线的探测可采用地质雷达法。地质雷达法是利用探地雷达对被测地点进行横断面扫描，通过对扫描图像进行识别和分析得到管线的埋深和位置。
5、对于埋深较深和人员无法进入的非金属管道可采用示踪法。示踪法是将能发射电磁信号的探头放入管线内，不断改变探头位置再在地面上对探头进行追踪从而达到类似探测金属管线的目的。
6、有条件的地方可以采用地震波法。地震波法是通过分析人工振源产生的地震波在底下的传播规律得到管线的埋深和位置的。可分别分析地下管线与周围介质之间的波阻差异和波面波速差异。
7、对于供暖管线和水管漏水点可采用红外辐射法。红外辐射法测量原理是利用管道及其填充物与周围介质的热特性差异来确定的。
3.1 城市地下管线的测量
地下管线的位置、埋深、材质、性质和走向探测完成后需要对管线进行相关测量。测量内容一般包括：
1) 需要对管线点相对应的地面标志进行平面位置和高程的联测;
2) 对管线点的高程与坐标进行计算;
3) 对相关地面附属设施和其带状地形进行测量;
4) 汇制测量成果表。地下管线平面位置的控制测量一般采用导线串联法、极坐标法、静态GPS 和动态PTK等测量方法， 测量的平面位置限差为±5cm， 埋深限差为±3cm。地下管线的高程一般还要与水准仪进行联测， 也可以采用全站仪同时测量高程与坐标，需分别进行垂直角和水平角两次测量。因为城市的地下管线一般都是沿道路方向进行布设的， 因此测量的控制导线也应沿道路进行布设。地面附属设施和其带状地形的测量可采用EPSW 等电子平板进行全数字地形测量。控制测量结束后， 对采集的测量数据要及时进行处理和计算， 并进行绘图和编制说明的工作。
3.2 城市地下管线图的编绘
测量完成后需将测量得到的数据通过绘图软件进行编绘。传统的测绘手段也比较落后， 一般需要人工现场测量其三维坐标然后需要人工在室内进行管线图的绘制。现在一般使用专业的绘图软件，测绘的图上误差要求小于±0.5mm。城市地下管线图编绘的主要工作内容包括确定比例尺、导入地形图、绘制管线图、标注编辑管线信息和输出成果。城市地下管线编绘的要求为：
1) 保证编绘的分幅、坐标、比例和高程要与城市基本地形图一致;
2) 编绘的管线图纸应清晰明了、误差小于±0.5mm、数据标注准确、当出现压盖时应尽量清晰;
3) 编绘的各管线的标注和颜色应符合规程规定，做到简明清晰。最后， 需将测绘信息录入地理信息系统( GIS) ， 方便施工人员随时调用， 对城市的地下管线实现数字化、三维化和动态化管理。
城市地下管线对城市的正常运行有着巨大的作用， 而对其落后的管理手段已经难以满足城市高速发展的要求，加强对城市的地下管线进行测绘是目前城市管理亟待解决的问题之一。本文对城市地下管线的探测和测绘技术方法进行了总结和探究， 以期帮助人们对城市地下管线的探测和测绘技术有所了解。
整理：陈柳林
审核：高冲、黄家伟
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