关于城市地下管线测绘测量技术方法探讨

王泽希

摘 要：城市地下管线的测绘测量工作是对地下管线进行管理并设置信息系统建设的基础，其测量方法与技术也在随着科技的发展而不断的进步与更新。测绘工作者的职责便是快速而准确地获取地籍空间数据，提供准确的测量基础数据以便对地下管道进行准确的管理。本文对其探测、测量和测绘的技术方法进行了探讨，以供参考和借鉴。

关键词：城市地下管线；探测；测绘；测量；技术方法

一、城市地下管线探测、测绘现状和存在问题

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。随着现代化技术的发展和城市规模的不断扩大，城市地下管線呈现出多元性、复杂性、隐蔽性、系统性和动态性的特征。而对于城市地下管线管理的问题则日益突显，主要包括：1、由于城市地下管线的现有的布设资料的缺失以及现有资料的错误，以至于现在在进行地下施工时常常会出现损坏地下管线的现象，从而造成停水、停电、停气或者通讯中断等事故；2、由于城市地下管线资料的缺乏，在进行地下施工的过程中往往由于各种地下管道的阻碍而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，人们不得不对城市地下管线的探测、测量和测绘工作越来越重视。

二、城市地下管线探测方法的优缺点分析

由于国家对于城市建设力度的加大，城市基础设施得到了发展与完善，城市地下管线越来越趋向于多元化与复杂化，对于城市地下管线的探测工作通常会需要使用特殊的方法以及借助专业的仪器来进行。其常用的方法包括：电磁法、磁法、直流电法、红外辐射法以及地震波法等。

（一）电磁法。电磁法可以分为主动源法和被动源法。主动源法又可以根据给地下管线施加交变电磁场的方式不同，分为直接法、感应法、夹钳法还有示踪法、电磁辐射探测法等方法[1]。其中GPR（探地雷达）就是应用电磁辐射探测法的技术原理设计出的一种地球物理探测仪器；被动源法根据信号来源的不同而分为工频法与甚低频法，这两种方法都具有操作简单、成本低廉，但是精准度不高的特点。

（二）直流探测法。目前比较常用的直流电测法就是电阻率法及充电法。利用电阻率法为原理制作的探测仪器虽然探测深度大，但是由于其供电和测量电极均需接地，这给在城市中使用造成的极大的不便利；充电法也就有探测深度大的特点，但是它对于追踪金属管线的精度高，然而，在使用时需接地并且金属管线必须有出露点。

（三）磁法。磁法根据其原理可分为磁场强度法与磁梯度法两种。磁场强度法探测深度大，但易受附近磁性体干扰；磁梯度法同样是受磁性体干扰比较大，但是它对于铁磁性管道或井盖的探测具有较高的灵敏度。

（四）地震波法 。根据利用的地震波的频率不同，分为浅层地震勘探法及面波法两种。浅层地震勘探法由于其探查成本较高，一般只有在其它探测方法无法使用时才会应用；面波法作为比较常用的一种地下探查方法，其操作简便，金属与非金属管道均能探测，但目前的技术还不太成熟。

（五）红外辐射法。红外辐射法探查更为简便，但必须具备相应的地球物理前提。适用于探查暖气管道或水管漏水点。

三、城市地下管道的探测技术

（一）近间距并行管线探测技术。由于近间距并行管线构成形式多样且管线间距较小，电磁场相互感应和叠加产生的干扰强烈，加之城市交通环境、工业电流等诸多因素的影响，使得城市管线探测工作的难度增大，给管线的测深及平面定位造成了一定的误差甚至错误[2]。对于如何在如此复杂的条件下准确的进行目标管线的探测，相关的工作者以及研究人员对其进行了探索和研究。例如赵献军等利用压线法进行近间距并行管线的探测技术，这种方法对于并行管线间相互的干扰问题能够基本解决，使目标管线的信号异常的突出，其中尤以倾斜磁偶极子法的效果最好，适用范围最宽。

（二）非金属管线探测技术方法。由于非金属管线具有抗污染性强、不易结垢、造价低、安装方便、不易腐蚀、易于埋设和维修等优点，所以现在地下管线的铺设材料便由过去的金属类材质逐渐向非金属类材质过渡，并有逐渐代替的趋势。但是由于非金属管线的导电性和导磁性的能力基本为零，如何对其进行探测成为了一个难题。经过相关技术人员的不断探索，GPR（探地雷达）可以作为非金属管线探查的首选方法来进行探测。

四、城市地下管线的测绘

城市地下管线的测绘除了包括有对地下管线的测量之外，还包括编绘。

（一）RTK 测量技术。随着 GPS 技术的飞速进步和应用普及，RTK（实时动态差分法） 技术在城市测量中的作用已越来越重要。RTK采用的是载波相位动态实时差分的方法，具有自动化、集成化程度高，测绘功能强大；对作业条件要求低；定位精度高、数据安全可靠、没有误差积累；作业效率高等优点，而且能实时提供测量点的三维坐标，在生产过程中大大地提高了生产效率、减轻了测量人员的劳动强度。

（二）城市地下管线的编绘。对于地下管线的编绘，一般采用的是专业的绘图软件，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。此外，还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。

参考文献：

[1]李杰.城市地下管线探测技术及质量控制研究[D].中国地质大学（北京），2013.

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