摘要:随着对地下管线重要作用与地位认识的不断提高,全国各地纷纷组织开展城市地下管线普查,推进城市地下管线信息化建设。地下管线的传统管理模式开始改变,地下管线信息获取方式不断完善,探测与管理技术得到较快发展。但是健全完善相关法规标准和管理机制,保证地下管线信息数据质量,加强地下管线信息动态更新,推进地下管线信息利用和资源共享,是仍然面临的突出问题。文章重点就测绘工程在地下管线探测的应用进行研究分析,以供参考。
关键字:测绘工程;地下管线;探测;应用
引言
城市地下管线普查是城市规划、建设与管理的一项重要基础工作,通过对一个城市地下管线的探测,可以查明地下管线的现状分布,这样可以为城市地下空间的合理开发利用、综合管理以及数字化城市的建立等奠定坚实的基础。由于地下管线探测属于隐蔽性工程,如何科学地探明地下管线的准确位置,编制成图,并建立完整的地下管网信息系统,具有很高的技术要求,所以科学地掌握地下管线探测技术并将其应用到城市测量中至关重要。
1城市地下管线探测概述
1.1地下管线的主要类别
城市地下管线作为市政体系的重要组成部分,按照权属单位可以分为给水、排水、燃气、电力、通信、热力等市政公用管线,以及铁路、民航、军用等专用管线,各类地下管线都担负着非常重要的任务,为城市日常运营提供能量、物资和信息,其是人们生产生活中必不可少的一部分。
1.2地下管线探测精度的影响因素
一,环境方面。地下管线探测精度受多种因素影响,其中环境是最直接也是最重要的一个,其影响主要体现在信号干扰及管线属性判别上,需要加大抗干扰能力和针对不同管线采取合适的施测方案,如可以根据管线材质、埋设特点、信号感应性等要素制定方案;二,人员方面。由于参与人员探测经验不足,不了解地下管线探测流程,造成的错判、漏判都会影响地下管线探测工作成效,因此在进行地下管线探测前,首先要了解地下管线敷设工艺流程,分析地下管线特征,并据此对现场作业人员进行培训,以便提高对现场探测情况判断和分析能力。
2城市地下管线探测常用技术
2.1电磁感应技术
电磁感应技术利用电磁感应原理,在地下管线上施加电磁信号进行探测,较为常用的技术方法包括夹钳法、示踪法和感应法。夹钳法将环形夹钳套在管线上,然后给其通电,通过夹钳产生谐变磁场,并耦合到地下管线上,产生感应电流,然后使用接收装置获取信号;示踪法将可以发射电磁信号的探头或导线送入非金属管线中,然后在地面使用接收装置获取电磁信号,确定地下非金属管线的走向和埋深,这种方式主要针对设有出入口的非金属管线及人防工程,信号强度较高,探测效果较好;感应法是通过管线受发射机出现的一次电磁场感应出现二次电磁场,然后通过接收二次电磁场信号进行探测,根据不同压制干扰管线的方法进行区分,主要包括垂直压线法、水平压线法、倾斜压线法,其中垂直压线法发射机直立于地面,产生水平磁偶极场,可探测突出管线存在的异常,但两个管线的间距比较近的时候探测效果较差;水平压线法将发射机平卧于临近探测管线的平行管线的正上方,可压制临近管线干扰;倾斜压线法使发射机的线圈倾斜与干扰管线不耦合,既抑制了干扰管线的信号,又增强了探测管线异常。
2.2地质雷达技术
地质雷达技术即探地雷达技术,利用探地雷达向地下介质发射一定频率的高频脉冲电磁波,若遇到探测目标,电磁波会反射回来由天线接收。根据接收到的雷达波形,结合相应的判断标准能够形象地反映目标管线的剖面,达到定位目标管线的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆雷达波在地下介质中传播会遵循相应的波动方程理论,而反射回来的电磁波脉冲、传播路径、波形、电磁场强度会受到通过的介质的影响,因此在接收雷达反射波时,通过其波形及幅度资料可以推断出地下管线的具体位置。
2.3地震波技术
地震波技术又被称为浅层地震勘探技术,主要利用地下介质密度、速度差异,若不同介质界面两侧的弹性波速、波阻差距较大,其探测效果就会更好。在地表以人工方式激发地震波,在地下传播过程中,会遭遇不同介质的分界面,而各种介质的弹性和密度都存在差异,产生不同的反射、折射和透射情况;地震波在地下不同介质中的传播速度不同,通过研究地震波的传播规律,对地震波记录数据进行处理,就可以获取地下管线的埋深及位置。一般情况下,根据地震波的不同,这种技术方法可以分为瑞雷波法、直达波法、反射波法、折射波法,对于地下管线探测工作来说,瑞雷波法较为常用。
3测绘工程在地下管线探测的应用
3.1测绘工作的概念及作用
城市地下管线的探测需要测绘技术的支持,在工作前期需要通过在选用的不同类型的比例尺地形图上量取到地下管线公里数的总量估算值,然后将其标注在合适比例尺的平面地形图上,外业数据采集通过GPS仪器采集平面坐标点、水准仪采集高程控制点,上述这些工作都需要测绘工程专业的技术支持才能完成,精度越高的测绘仪器能够得到正确性越高的地下管线普查结果。
3.2测绘工作在地下管线探测中的应用
3.2.1CORS技术在地下管线中的应用
目前随着计算机技术的快速发展和GNSS定位技术的不断进步,加上测绘技术的不断革新,通过使用基于CORS系统的网络RTK技术应用于地下管线工作,使得地下管线的探测出现了革命性的发展,此技术非常有利于提高地下管线探测的精度和效率,通过不断创新的技术发展可以探测管线中极为难以探测的点和探测数据采集效率较低的点。CORS技术中的雷达探测技术可以为管线定点数据做充分的技术支持,通过在城市中设定永久性的参考站,使用基于CORS技术的测绘技术可以通过卫星定位将数据统一传送到数据站进行数据汇总和数据建模,极大程度的消除传统技术带来的数据误差,同时在使用基于CORS技术的测绘技术,测绘单位可以便捷有效的获取地下管线中各点的平面坐标和高程,并且精确度较高,保证能够获取高精度的城市地下管线的实时平面定位。
3.2.2在地下管线探测中带来的多元化服务体系
在对城市地下管线探测过程中,无论是外业工作还是测绘专业都离不开测绘产品的支持。在以往的探测过程中获取的孤立数据仅能起到参考作用,虽经过计算机处理但仍可利用率较低,原因在于管线产权单位没有按标准施测的竣工资料进行留档保存和测绘行业基本操作思路老旧。如今测绘工程在城市地下管线应用中已经能够转变为以传统测绘产品为主导,面向产品生产过程中观念体系为以人为本的服务观念。测绘工程在不断的进步和发展,已经摒弃了传统测绘工程中单一化产品服务无法满足用户需要的服务体系,形成了在技术上充分研究和发展,通过建立面向服务群体的体系结构实现数据的快速化、实时化、服务处理智能化、产品成果多样化的多元化服务体系。
结束语
综上所述,城市地下管线探测是一个重要而繁琐的工程,通过测绘工程应用于管线探测,可以极大程度的提高精度和效率。本文就测绘工程在地下管线探测的应用做了详细的分析,阐述了测绘工程在地下管线探测中的重要作用,旨在为业内人士提供一些建议和帮助。
参考文献:
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论文作者:滕德荣
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6