关键词：地下供水；地理信息系统；普查；推广
引言
地下供水管线作为城市生存和发展的重要基础设施，被称为“生命线”。由于城市规划、城市建设、企业改建扩建及公用事业的发展，被久埋于地下的管线资料已经成为必不可少的施工及管理依据。许多地下管线埋设年代已久，由于各种原因导致管线资料缺失、陈旧、不完整甚至不准确，使地下管线的统一规划、故障检修、合理使用以及基本建设均受到了影响。在开挖施工中，因地下管线资料不详而导致供水、供电、供气及通信等管线遭到不同程度的损坏。
1研究现状
随着城市的快速发展，城市地下管线的种类和数量与日俱增，构成状况越来越复杂。城市地下管线作为城市的一项重要基础设施，担负着信息传输、能源输送等工作。城市地下供水管线作为维系城市正常运转的大动脉，供水管线普查是城市规划、建设和管理的一项重要基础性工作。城市供水管线被敷设在地下，具有较强的隐蔽性，埋设年代不一，管线纵横交错，增加了调查难度。给水普查需要将工程范围内所有给水管网进行探测，将范围内所有检修井通过人力开启记录属性数据，包括给水管道管径、阀门类型、给水设施的GIS编号、井盖的尺寸等，并需查明井室内淤泥垃圾堆埋程度及阀门漏水情况。最后用RTK、全站仪采集给水设施的平面位置和高程。在本次研究的实际外业工作中，存在以下问题：（1）部分检修井被破坏、压盖无法开启，从而无法得到需要的数据；（2）部分检修井开启后，因井室积水或被施工废弃物掩埋，无法调查其阀门属性；当给水管采用砼管、PE管等非金属管材敷设时，无法使用管线探测仪定定深，不能获取给水管走向等问题。随着GPS定位技术、移动通信技术在社会生活中的广泛应用，以及企业管网精细化管理模式的提出，为GIS在供水管线普查工作中的应用创造了良好的切入点。
2管线普查技术方法
2.1精度要求
1.地形图测量精度要求：地物点相对于邻近图根点的点位中误差不得大于图上±0.5mm；邻近地物点间距中误差不得大于图上±0.4mm；高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不得大于±0.15m；等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差平地不得大于1/3基本等高距。管线点坐标中误差（相对于邻近控制点）不得超过±5cm；高程中误差（相对于邻近控制点）不得超过±3cm。地下管线图测绘（编绘）精度：实地管线的线位与相邻地物点及管线的间距中误差不大于图上±0.5mm。2.地下管线探查精度要求：隐蔽管线点平面限差±0.10h，埋深限差±0.15h。h为地下管线的中 心埋深，单位为厘米，当h＜100cm时以100cm代入计算。隐蔽管线点中误差限查计算公式为平面限差△ts=±0.10 /n，埋深限差△th=±0.15 /n，n为检查个数。明显管线点埋深量测误差不大于±5cm。
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2.2带状地形图测量
对搜集到的已确定此次军运会期间会场、会议酒店、重要路线、各区政府涉及的亮点区块的带状地形图开展实地踏勘，确定纯新测、修测、补测范围，按照全野外数字成图法对测区范围内变化的地形进行测绘工作。带状地形图测量依托城市基础控制网进行图根控制测量，利用控制点、图根点及加密点设站，进行地形地物要素的全面采集，然后进行内业编辑成图。图根控制测量可采用网络RTK测量、导线测量和光电测距极坐标法等方法进行。图根平面控制点的布设，在全市统一的坐标框架下进行，首选WHCORS网络RTK测量的方法，也可利用各等级控制点采用全站仪施测光电测距图根导线的方法。图根高程控制测量，优先采用图根水准测量方法，也可采用WHCORS网络RTK测量的方法。外业碎部点测量整体上采用解析法，应利用仪器设站实测采集变化新增的建（构）筑物及其附属设施、地物、地貌等各类要素。碎部测量地形、地物点的平面位置一般应采用极坐标法测定；施测困难的少量地形、地物点可采用交会法和截距法；特别困难的街坊内部，可采用几何作图法。
2.3综合地下管线探测
综合地下管线探测包括管线物探、管线测量和管线图绘制三个内容。管线物探利用雷迪8100管线探测仪，采用电磁感应法、电极法等方法对测区管线进行探查。在探测前，针对测区地电条件、地段环境、管线分布等特点，选择有代表性地段的已知管线进行方法试验。通过与已知管线的对比、校核，确定该种方法技术和仪器的有效性和精度，选择最佳工作方法、合适的工作频率、最佳收发距，确定该方法和仪器测深的修正方法和修改系数，以提高工作效率和探查成果精度。在管线实地调查的基础上，根据不同的物理条件，选用不同的物探方法及各种型号的物探仪器探测地下管线，一般遵循如下原则：由已知到未知；由简单到复杂；优先采用轻便、有效、快速的探测方法；复杂条件下采用多种探查方式和方法。管点测量基于武汉市连续运行卫星定位服务系统（WHCORS），采用动态卫星定位测量方法布设控制点，利用全站仪、GPS等仪器，采用极坐标解析法测量管线点坐标、高程。采用全站仪测量时，观测前用钢卷尺准确量取仪器高和觇标高（量至毫米）；观测中测站点至测点的距离均应小于150米且小于定向边长；测站结束时应进行归零检查。
2.4巡检管理系统在工作中的运用
(1)快速定位功能，这也是最能体现GIS优势的特点。利用定制手机内置GPS 定位模块实现定位功能，精度能控制在在10-15m。在普查外业工作中能快速定位， 指导作业人员找到目标设施。(2)属性数据一览功能。提供了阀门GIS编号、阀门类型、给水管径、地面高程、管道埋深、安装地址等相关信息，包括存储实地设施图片。当普查过程中出现阀门井内埋、压占等特殊情况无法得到有效信息时，作业人员能通过该功能获取其属性信息。(3)描述了管线与设施之间连接关系。进行地下给水管线探测工作中，当给水管材采用非金属材料，管线探测仪无法定位定深时，作业人员能从该系统中获取给水管走向与连接情况，并在实地加以验证。(4）报修、修理、反馈流程，提供了管理人员和作业人员之间信息交流反馈的平台。（5）C/S模式集中管理，将所有管道迁改、敷设和给水配套设施增添等工程数据及时地更新，确保系统内数据资料与实地情况同步。（6）数据加密管理。根据手机硬件信息进行授权管理、账号登录管理等功能加密保障系统数据的安全。
结语
给水巡检管理系统的研发和使用，可为我国城市给水巡检效率的提升以及提高管理决策的准确性和时效性发挥重要的作用，给水巡检管理系统既实现了在巡检现场采集故障数据和运行参数的功能以及对线路、设备信息查询的功能，也使管理人员可以随时对巡检数据进行管理、分析、和检索，并能够及时、准确了解巡线员经过的巡视线路上设备的运行状况，从而及时发现、处理给水设备缺陷和给水管线存在的安全隐患。
参考文献
[1]张玉杰,地下管线数据库的建设［J］,江西测绘，2015(1):32－34.
[2]李恒利,供水管网移动 GIS 巡检系统的建设与实现［J］,北京测绘,（2017）.01-0110-4.
论文作者:肖童
论文发表刊物:《城镇建设》2020年4期
论文发表时间:2020/4/13
标签：管线论文; 地下论文; 测量论文; 高程论文; 地物论文; 方法论文; 误差论文; 《城镇建设》2020年4期论文;