【学术】现代测绘在地下管线测量中的应用

摘要：

随着社会经济的发展以及科学技术的进步，城市化进程在不断的加快，人们的生活水平在不断的提高，现有的地下管线已经难以满足人们生活以及生产的需求，因此，需要促进技术的创新，促进地下管线的建设，提高其管理的力度。目前，我国的测绘技术在飞速的发展，特别是地下管线的测量。在这种情况下，需要对地下管线测量中现代测绘技术的应用进行分析，促进测绘技术的提高。本文对现代测绘技术进行阐述，并且对地下管线测量的现状以及问题进行分析，并且对现代测绘技术在地下管线测量中的应用进行探究，以供参考。

 关键词 ：现代测绘；地下管线；测量；应用分析

随着社会经济的迅速发展，在城市化发展的过程中，地下管线系统的管理是城市化进程的重要内容，对城市的建设、运行以及管理有着重要的影响。社会的进步和不断发展，城市的规模在不断的扩大，城市中地下管线在不断的增加，各种地下管线错综复杂并且形成了相应的网络系统。为了能够更好的管理和规划地下管线，需要对地下管线进行清晰地了解。采取现代测绘技术能够实现地下管线的测量，促进工作效率的提高。

地下管线测量中应用的测绘技术分析

目前，在工程建设的过程中，测绘技术是重要的部分，能够为工程建设提供基础数据条件。通常情况下，在城市地下管线进行测量的过程中，采取的技术从一定程度上讲具有自身的特殊性，因此，现阶段地下管线测绘的过程中，主要是利用测绘技术实现测绘，实时定位的RTK技术和全站仪测绘技术是常用的两种测绘技术。

01

实时定位的RTK技术分析

实时定位的RTK技术是一种全球化的定位系统，是在GPS基础上进行改进的一种技术，促使无线电技术、数字通讯技术和动态测量技术进行有效的融合。在实际的运用过程中，促使各项技术之间实现互补，实现对数据的精确测量。在使用RTK技术进行测量的过程中，每次测量的数据不会受到上次测量数据的影响，没有累积误差，具有很高的测量精确度，操作比较简便，不受外界因素的干扰，可以进行全天候的作业。目前，RTK几乎能够精确到厘米，甚至毫米，在市场中普遍使用的是厘米级别的RTK测绘技术。实时定位的RTK系统包含一个基准站、一个或者多个流动站以及通讯系统。流动站中包含有GPS接收机、无线电通讯系统、流动站控制装置以及电源等多个部分。基准站中有GPS接收机、电源、天线以及无线电发射系统等。此测绘系统主要有以下几点优点。

①能够同时运行多个流动站进行测流量，有效的提高工作的效率，减少测量的时间，促进工程进度的加快。

②测量具有很高的精确度。在测量的过程中，RTK的每个测量点是独立的，不受其他测量数据的影响，没有累积误差和传播误差，精确度非常高。

③测量速度比较快，在测量的过程中，几秒钟就能够完成一个数据的测量，增加了测量的速度，有效的促进工作效率的提高。

同时，RTK技术也存在一定的不足之处，在RTK技术运用的过程中，需要满足一定的条件，卫星的截止高度角是15度，如果在施工范围内有高大树木或者建筑物，对卫星信号形成的干扰或者遮挡，就无法完成测量。

02

全站仪测绘技术

全站仪是一种具有实战性的测绘仪器，被广泛的推广和应用。其主要的优点如下：在高大树木或者建筑对卫星信号干扰和遮挡的情况下，全站仪能够不受其影响，顺利完成测量。具有较高的精确度，测量的速度相对较快，不受天气因素的影响，能够有效的缩短管线测量的工期。同时全站仪有着一定的缺点：工作的进度比较慢，效率较低。如果测量管线时已经回填，测量比较繁琐。测量过程中，需要投入大量的人力和财力，需要两个人同时开展作业，工作量大，数据量多，数据的处理工作比较繁琐。

现阶段地下管线测量的现状以及问题

随着人们生活质量和水平的提高，在对城市地下管线进行测绘的过程中，要求和需求在不断的变化。传统的地下管线测绘由于技术以及设备仪器的影响，通常是向相关的单位对施工所需的材料和文件进行搜集，然后利用开井或者开挖少量测量洞的方式进行测量。随着城市化的发展，地下管线系统具有多元化、复杂化、隐蔽化以及动态化的特点。因此，在地下管线测绘过程中的问题主要有以下几个方面：

首先，在城市地下管线测绘的过程中，由于时间因素和技术因素的影响，很多地下管线的分布资料已经缺失或者出现偏差，并且会有停水、停电或者通讯中断的情况发生。

其次，由于缺少全面的地下管线资料，在施工的过程中，难以制定出全面的施工方案，不利于工程的顺利施工。

最后，城市地下管线的来源比较复杂，并且其统计的过程比较模糊。因此，对于城市化的发展有着不利的影响，对城市地下管线的探测、测量以及发展有着阻碍作用。

现代化测绘方式在地下管线中的应用分析

1、测绘技术在城市地下管线普查作业中的运用。在对城市地下管线开展普查工作的过程中，需要对测绘技术进行利用。因此，在开展地下管线普查工作的过程中，需要对前期的准备工作进行全面的分析和研究，在前期工作的过程中，需要对地下管线总量做出整体的估算，对各种比例尺的地形图中进行比例的量取，并且在对地下管线进行绘制的过程中需要采取多种方式对管线按照相应的比例进行标注。

2、借助城市地理信息系统对地下管线进行测量分析。在城市地理信息系统中，包含城市地理的各种重要信息和内容，城市地理信息系统具有要素多，层次复杂的特点，通常情况下，城市地理信息系统主要有基础层、专题层和综合层三个方面。基础层又被叫做基础信息子系统主要包含了系统地形图的各种地形要素，在实际的应用过程中，需要结合相关的子系统对子空间进行定位。专题层又被称为专题子系统，主要是由公共基础专业信息形成，其中有国土管理子系统、规划管理子系统、交通管理子系统以及市政管理子系统等。综合层，还可以叫做应用子系统，能够对上述两种系统中的数据进行精确的分析，为城市的建设以及管理决策提供重要的数据依据。

3、传统测绘产品和多元化服务系统的融合。在城市地下管线实际测绘工作开展的过程中，需要对传统的测绘产品进行全面的革新和完善，进而能够构建多元化、综合性的服务系统。在对城市地下管线进行测绘的过程中，需要对外业工作和测绘相关的专业知识进行利用，在每个工序、每个环节以及测绘的产品中有着密切的联系。在城市建设的过程中，保存的城市地下管线资料其使用的范围较小，在对城市的地下管线进行普查的过程中，可以把其作为独立数据作为参考。在实际的地下管线测绘的过程中，需要对传统的测绘产品进行利用，促进观念的转变，促使以网格为平台的多元化服务体系的形成。在这个过程中，需要坚持以人为本的理念，树立用户为本的观念。在具体技术运用的过程中，传统的、单一的测绘产品服务已经不能够满足用户的需求，因此，在对城市地下管线进行测绘的过程中，需要促使观念的转变，对技术做好相应的研究和准备，能够对测绘的数据进行快速化和实时化，测绘服务处理能够实现智能化管理，对测绘的数据管理采取一体化的方式，测绘数据管理分发实现网络化，促使工程测量能够实现多样化和形象化，保证地下管线测绘的信息内容能够满足社会的需求，促进服务质量的提高。

GPS网络下RTK技术在地下管线测量中的应用

1、参数的转换。在传统GPS模式下的测量技术，通常使用的是WGS-84坐标系，在实际测量工作的过程中，还可以使用80和54坐标系，也可以利用地方独立坐标。因此，需要对WGS-84坐标系进行合理的转化。所以在GPS网络下使用RTK技术的过程中，需要进行坐标的转换，可以采取以下几种方式：四参数法、坐标校正法和七参数法。

一般情况下，坐标校正法在使用的过程中，需要两个以上能够控制的测量区域，需要对校正参数进行均匀合理的分布。利用GPS网络RTK技术能够在没有校正参数的前提下，移动站能够接入GPS作为参考站，对地下管线进行测量。在测量的过程中出现固定解时，需要对其坐标进行记录。在需要进行校正的测量点上，利用GPS网络RTK技术中自带的软件，对已知点和测量点的坐标进行科学的校正，并且获取相应的转换参数，在对参数进行转换之后，保证参差分量不高于5厘米，然后利用RTK技术对城市地下管线进行测量。

2、外业施测。GPS系统能够对用户和密码进行利用，对使用的权限进行设置。对GPS网络中RTK的资源进行利用，获取相应的差分数信息，就需要对服务端的口号、IP、密码以及用户名等信息进行提供，在RTK软件商进行相应的设置之后，能够对GPS进行接入，系统采取CMR和RTCM的方式把网络差分数据传输到用户中，然后开展相应的管线测量工作。在对管线点进行测量的过程中，采取GPS网络RTK技术，能够快速的获取管线点的三维坐标。在测量的过程中，历元数的数量应当高于五个，采取样本的频率为1秒，实际测量的过程中，需要对对中杆进行设置，保证在定位的过程中，能够处于相对稳定的状态。在固定解VRMS≤0.05cm，HRMS≥0.03cm时，对数据信息进行采集。在GPS网络RTK技术测量地下管线的过程中，测量点的精确度应当符合相应的要求和标准。在需要使用到全站仪进行管线测量的过程中，需要结合需求增加相应的加密图根控制点，使用三脚架对接收机进行合理的固定，在进行观测的过程中，对控制点采取两次独立初始化操作，每次测量都需要对两组信息进行采集，每一组信息采集的时间应当大于10秒，数据之间的差别小于2厘米时，任意的一组数据都可以作为测量的依据。

3、对精度进行分析。在地下管线测量的过程中，为了能够保证测量数据的精确度，可以使用相应规格的全站仪对管线的坐标以及图根点进行重复的测量。

现代测绘技术在地下管线测量过程中的方法以及注意事项

1、全站仪和RTK结合的测量方式。需要对相关的设计分布进行详细的阅读和了解，对管线的走向和管线的数量等进行了解，然后和施工做好相应的准备工作。通过实地的勘察，对提供的控制点进行确定，在检验之后，借助RTK技术把控制点支到需要进行测量的区域。如果在测量区域的周围有高大的建筑或者树木，对信号有所遮挡，不利于地下管线的测量，需要使用全站仪对地下管线进行测绘，并且把全站仪在控制点进行架设，按照相应的顺序把变化比较大的控制点进行测绘，对转弯处和高程变化较大的位置进行测量 ，对其坐标和高程进行标注。如果进行测绘的区域比较空旷，没有外界因素的干扰和影响，采取实时定位RTK技术进行地下管线的测量，按照一定的顺序，对每个点进行测量，在测量结束之后，把测量的数据导出，使用绘图软件把数据展绘在图上，实现地下管线的绘图。

2、利用全站仪和RTK技术结合测量方式需要注意的事项。首先，对基准站进行架设。在基准站架设的过程中，做好电瓶和电台之间的连接工作，无线电的天线和GPS天线之间的距离应当大于3米。其次，流动站在设置的过程中，不应太远，应当设置在基准站的控制范围内，并且流动站的频率需要和基准站的频率一致。在对天线高度进行测量的过程中，应当仔细认真，避免测量数据的不准确，造成结算的数据不准确，在作业完毕之后关闭仪器，避免出现数据丢失的情况。在流动站使用的过程中，缴费开通账户以后能够使用流动站，在接收信号的过程中需要在一定的范围之内，如果没有成功的连接，需要进行重启然后再次连接。在测量的数据出现固定解时，对测量的数据进行记录。另外注重流动站及时的充电，避免由于没电的原因导致测量出现失误或者错误。

3、测量精确度的分析。在地下管线测量的过程中，由于建筑物或者其他高大树木的遮挡，导致信号较弱，RTK技术测量有很大的难度，需要对空旷的位置设置相应的控制点，在引入控制点之后利用全站仪进行测量。在使用全站仪进行地下管线测量的过程中，根据《城市地下管线探测技术规程》中的要求，采用全站仪进行测量选择的控制点以图根点精度即可，如果线路比较长，可以设置多个控制点，有利于地下管线的探测和测量。促使两者之间的搭配和融合能够保证测量的精确度，同时能够对地下管线进行快速、便捷的测量，减少工程施工的时间，提高工作的效果。

结语

随着社会经济的快速发展，现代化科学技术在不断的发展，测绘技术也会越来越成熟。随着城市化进程的加快，地下管线是城市基础设施的重要内容。在对地下管线进行测量的过程中，需要对现代测绘技术进行运用，GPS定位拥有强大的测量功能，具有较强的适应性，在各个领域中广泛的应用。全站仪虽然没有GPS技术先进，但是具有其独特的优势。在地下管线进行测量的过程中，促使两种技术的结合，保证测量的精确度，提高测量工作的效率，随着科学技术的不断发展，地下管线测绘技术也会不断的发展。

来源：地下管线管理

作者：郭程亮(中煤（西安）地下空间科技发展有限公司）

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转自：中国测绘学会

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