对北京西站地区市政管线测绘工程的研究

朱照荣，李金刚，曾艳艳，陈廷武

(北京市测绘设计研究院，北京100038)

一、引 言

随着经济的快速发展，市政管线变得更加错综复杂，如何合理地利用地下空间和规划市政管线是目前研究的热点问题。作为亚洲第一大火车站，北京西站是我国规模最大的人口集散地和交通枢纽，其地区市政管线的信息化建设可实现管线的动态管理，保证管线的统一性和权威性［1-2］，为北京西站地区地下空间的规划管理提供有效的依据，更好地服务城市建设和规划，因此北京西站地区市政管线测绘工程的实施，具有重要的现实意义和应用意义。

本文首先简单介绍了1∶500地形图更新测绘和管理信息点采集，然后论述了地下管线普查的工作内容，最后详细介绍了北京西站地区地下管线信息管理系统的功能。

二、地形图测绘

市政管线测绘工程的数据主要包括1∶500地形图数据、管理信息点数据以及地下管线探测数据等3类，实施的技术路线如图1所示。其中地形图是其他两类数据获取的基础底图，其更新程度和精度直接影响着后续工作的进行。北京西站地区是北京市重要的功能区，其市政建设和环境建设日新月异，为了保证该地区数据的现势性和权威性，需要对1∶500地形图进行更新测绘，获取辖区高精度现势地形图。主要采用全野外地形数据采集与编辑方法成图，使用北京开思软件。采集内容主要是辖区居民地与垣栅、工矿建(构)筑物及其他设施、交通及附属设施和管线及附属设施等。特别是北京西站附近交通设施错综复杂，要正确处理道路的空间信息。另外，此项目还涉及管线普查，在地形图测绘过程中，要详细采集测区范围内的全部地下管线检修井位置及高程数据，作为后续工作管线普查作业中管线点数据采集的检核数据。

图1 技术路线

三、管理信息点采集

北京西站地区管委会是负责组织协调北京西站地区管理工作的机构，主要管理北京西站地区的公安、卫生、工商、物价、税务等工作，统一规划和协调管理北京西站地区的商业、服务业、道路交通等事项［3］。根据其职责及西站地区的实际情况，各类管理信息点调查采集内容主要包括地面铺装物、公共服务设施、公建设施、林立绿地、照明设施、指示标牌、井盖以及监控和安检设施，作用主要有两个:①对1∶500工作底图进行现场核实，对漏测地物进行补测，保证数据的完整性;②采集各类管理信息点的属性信息，然后与空间地理信息匹配，利用数据处理软件进行编码数据处理，形成基础数据库的入库数据。需要特别注意的是，考虑到本工程数据与各类GIS数据的兼容性，并结合本工程数据的具体要求，确定各类设施的分类标识码采用国标《城市市政综合监管信息系统管理部件和时间分类与编码》(CJ/T 214—2005)的编码规则，在原四位编码后增加两位，用于表示本工程设施在国标编码类别内的细分种类。

四、地下管线普查

地下管线普查是本项目的核心内容，具体作业内容如图2所示，主要包括地下管线实地调查、地下管线实地探查和地下管线点测量，下面详细介绍以下两项内容。

图2 地下管线普查工程作业内容

1．地下管线实地调查

地下管线实地调查主要查明各类管线的类型、管径、埋深以及材质，为下一步实地探测确定探测仪探测的管线段，并对管线点上所露出的地下管线及附属设施进行调查、记录和量测。此阶段主要是为地下管线探测打下夯实的基础，为地下管线系统开发提供管径、管偏和小室图等数据。

2．地下管线实地探查

此阶段主要是探测北京西站地区范围内电力、热力、然气(天然气、煤气)、给水(生活、中水、消防)、通讯、排水(雨水、污水、合流)、工业(液化气、乙烯等)［4］等七大类管线的折点、管点以及埋深。采用的方法为充电法和感应法。针对本项目，感应法探测必须满足要求:①埋深必须要用多种方法取数;②用交会法探测管线的三通点、变坡点和折点;③采用先易后难的方式进行管线跟踪，并且跟踪方式为连续探测;④采用多种方法对特征点位的探测进行径向校核，保证数据的正确性和真实性。此外，对未知管线的探测可采用格网式盲探、无源法、地质雷达法和开挖探测法。针对该项目地区的特殊性，必须明确管线的属性数据，从而为北京西站地区的管线建设提供有效的数据保证。

五、系统开发

根据对北京西站地区管委会的职责分析，北京西站地区管委会基础设施管理展示系统的主要功能为GIS基本功能、GIS统计分析功能、GIS查询、量算功能、场景管理功能和提高多种形式的数据打印输出功能。主要模块包括:地图浏览、数据查询、数据统计、数据编辑、专题图输出、编辑权限控制、管理信息点、地下管线等功能模块，设计如图3所示，下面详细介绍各个模块。

图3 功能模块图

1．地图浏览模块

地图浏览模块主要是对地图进行视窗操作、图层管理和地图量测。主要功能为图层属性修改、量距离和量面积。

2．数据查询模块

通过图形和属性两种方式可实现数据的查询功能，其中图形查询包括点查询、线查询、矩形查询、多边形查询和圆查询;属性查询是指输入或选择查询条件，得到满足条件的市政设施兴趣点的属性信息并能统计数量。包括单一条件查询、复合条件查询和模糊条件查询。

3．数据统计模块

数据统计模块是系统的核心模块，可提供多种查询统计方式，结果可采用饼图、柱状图等多种方式进行展示，并提供管线连通性分析。例如在多级缓冲区分析中，如某处管网发生故障，设置其影响的范围，分析出影响范围内的各种信息，如图4所示。

4．数据编辑模块

图形编辑模块包括增加图元、删除图元、移动图元和编辑图元属性等，可在市政设施图层上对市政设施点进行添加、删除、移动以及属性修改。

图4 缓冲区分析

5．专题图输出模块

根据不同的专题数据，如井盖、照明设施、林木、旗杆等，可以对其进行专题打印。

6．权限控制模块

为了数据的安全使用，对该系统的数据编辑功能进行“加密狗”形式的控制，防止数据的丢失和修改，保证系统的安全性。

六、质量保证措施

从管理职责、资源管理、产品实现、测量分析和改进4个方面对工程质量进行控制。质量控制的中心为“工序控制”，即针对项目实施的全过程，从任务接收、项目评审、项目策划与审批、项目实施、资料分析与成果报告的编制、成果资料的审核等各个环节都按照质量体系文件中的相关程序严格执行，确保测量成果的准确性和可靠性。

1．建立项目协调小组

根据本项目的特点，建立项目协调小组，主要有3部分内容:①本单位与甲方的工作协调;②本单位内部各职能组、各作业部门之间的工作协调;③本单位测绘作业人员作业过程中与工作地单位或人员的工作协调。

2．建立安全生产管理制度

健全各级各部门的安全生产责任制，由主管领导负责，由项目负责人主管，安全员具体实施，各组设置一名兼职安全管理人员，层层落实，把安全工作真正做到“横向到边，纵向到底”“人人有其责，事事有其主”，其中重点是井下作业的安全措施。

七、结 论

1)本文详细介绍了地下市政管线的主要作业内容:1∶500地形图更新测绘、管理点信息采集、地下管线普查以及系统开发等内容。北京西站地区管委会基础设施管理展示系统的开发对实现北京西站地区全部基础设施的智能化管理以及基础设施信息的自动化管理、查询和展现，具有重大的现实意义和应用意义。

2)由于该项目涉及范围比较广，为保证项目的顺利实施，建立了项目协调小组，使每个环节可以有序衔接。

3)建立质量第一，安全生产管理制度，严格按照技术设计和项目工期要求高质量完成项目;对所有参加生产的职工进行生产安全和消防安全教育，未经教育不得上岗。

［1］ 徐匆匆，马向英，何江龙，等．城市地下管线安全发展的现状，问题及解决办法［J］．城市发展研究，2013，20(3):108-112．

［2］ 杨杰．市政管线系统的数字化研究［D］．合肥:合肥工业大学，2009．

［3］ 王勇．城市地下管线探测技术方法研究与应用［D］．长春:吉林大学，2012．