地下管线内业数据处理方法研究

李 丹 （马鞍山测绘技术院，安徽 马鞍山 243000）

地下管线普查分为外业和内业工作。外业主要的工作是完成管线的现状的调查、探查和测量，绘制管线调查表或草图、生成管线的点位坐标；内业主要的工作是将草图信息输入内业数据处理系统，最终生成综合管线图和管线数据库。一般而言，不同单位的外业操作方法相差不大，而内业工作在管线探测初期与外业工作的占用时间达到了1∶1，内业工作成为制约整个管线探测进度的关键点。经过不断的摸索、改进，内业工作效率逐步提高，本文就地下管线内业数据处理的方法、经验进行介绍，希望能为普查单位提供一些参考。

1 研究地下管线数据处理方法的必要性

全国地下管线普查工作，任务重、时间紧、要求高，光靠外业的探测技术手段的提高，收效微乎其微，而提高内业数据处理的工作效率成为加快整个工作进程的唯一途径。

内业的数据处理的合理性、准确性决定了今后建立的地下管线管理系统的可靠性。一般情况下，地下管线管理系统导入的源数据就是管线普查生成数据库文件，包括了管线的几何属性和物理属性，也包含了一些辅助信息。合理的数据处理和组织能减少数据库的冗余、减少人工干预引起的错误，提高普查的数据质量和工作的科学性。

2 管线数据处理方法的现状

大约2008年前后，由于工作的需要，管线探测的资料并不需要提供详细的数据文件，只是将外业调查的信息用文字的形式表示在AutoCAD的图纸上，例如管径、管材、埋设等信息。后来由于信息量的增加，需要提供相应的数据文件，所以那时的处理方法是将外业的调查信息人工输入到Excel文件中，并与信息标注的AutoCAD文件同时提供，但这种方式工作效率低下，数据的一致性差，无法保证大规模管线普查的工期和质量。

近几年管线普查提交的资料以“*.dwg和*.mdb”为主，也成为了各地管线普查技术标准的基本要求。不仅提高了数据管理的可靠性、一致性，也为数据入库提供统一的标准，因此，出现了各种管线数据录入系统，总的思路基本一致，首先按照数据录入界面，将数据录入*.mdb文件中，然后用*.mdb文件生成*.dwg文件。

3 管线数据处理新方法介绍

3.1 基本的处理流程

3.1.1 程序内部处理机制

为了克服以往数据库与管线图同时存在、联动操作带来的不便，使用Autocad对象的扩展数据记录属性成为很好的选择，这样可以根据属性的输入、变化，只对*.dwg文件进行修改，不用关心数据库的问题，*.dwg文件经过输入、检查、整饰后就可以按照拟定的数据库文件格式导出对应的数据库文件。经过长期实验，证实该方法简洁、清晰、操作简单，值得推广。

3.1.2 内业数据处理流程图

图1

图2

3.2 内业数据处理的新方法

3.2.1 外业数据转换阶段

这个阶段主要完成三项工作：外业测量数据处理、外业草图转绘和数据匹配导入。

外业数据处理借助第三方软件进行处理。一般情况下，无法做到外业探查和测量同步进行，所以在外业草图转绘时，并无管点坐标，所以可以按照草图的比例进行转绘，推荐采用草图拍照后，将照片插入到AutoCAD软件中再进行数字化，这样的话可以避免内业人员的眼睛反复在草图和电脑屏幕之间的转换，而且可以有效避免遗漏。

经过不断改进，对于管点输入从传统的图标选择改为文字按钮选择（如图1所示），直观，可以避免误判，在管点输入时，无需判断管点为附属物还是特征点，程序内部根据用户选择自行划分，例如：用户选择雨水井按钮输入后，记录为附属物：雨水井，而选择探测点按钮时，则记录为点特征：探测点。

3.2.2 管线属性录入和标注阶段

主要完成管线属性的计算和标注工作。

属性的计算主要是管点的管线高程计算、点特征赋值、道路名称和权属单位赋值、固定值赋值等工作。这里涉及到一些逻辑运算，对于管线高程计算和点特征赋值，程序会在AutoCAD中捕获每一个管点对象，根据管点地面高程和管线埋设计算出管线的高程，并写入管线对象扩展数据的属性中。同时也可以根据捕获通过管点的管线条数计算出管线相通数或分支数，计算结果即为点特征，一条即为端点、两条需要计算其夹角进而得出为直线点或弯头或转折点、三条为三通或三分支等等。对于道路名称和权属单位的赋值方法，经过不断的摸索和总结，个人认为用多段线框选范围赋值的方法，效率高、修改方便、复用性好，具体方法是：对需要赋值的道路范围画出范围线（多段线）并在其中放入道路名称的文字，在逻辑计算时，获取该范围线中需要赋值的对象和赋值文字进行逐个赋值。固定值的赋值可以给出一个输入命令，即可对涉及的对象进行赋值，比如探测单位名称，在一个标段中该内容不会发生变化，那么就可采用规定值赋值的方法实现。

属性的标注主要是对相关属性标注到管线上的工作。以往实现的方式是扯旗的方法，但扯旗标注只能实现极少数管线的标注，无法使用户全面了解区域内管线属性情况，特别是施工管线图更是无法使用，如果用管线图和数据库配合使用，则对用户的知识水平要求较高，往往造成一定的困扰，所有目前多数采用直接标注的方式，即在管线上尽量标注更多的属性，比如管线高程、管径、管材等，可以采用条件筛选的方式减少过多标注产生的冗余，比如设置单根管线长度要求、后标注压盖判断等。

3.2.3 数据输出和提交阶段

该阶段主要完成管线图的整饰、分幅和数据库文件的生产，以及项目验收、提交等工作。

管线图的整饰、分幅是在管线总图标注完成的基础上，进行图形压盖取舍、分幅加框的过程。一般软件都可以实现。

管线数据库文件的生成是将录入属性的管线图进行数据导出，经过多种方法的比较，最终选择的方法是：先配置数据库样板文件，再进行配置文件的设置，最后程序将按照配置文件和数据库样板文件字段对应关系，导出与数据库样板文件格式相同的数据库文件。这种方法的好处在于：①数据库样板文件一般由业主提供，也可以从其他已有项目的数据库文件中获取，需要提供点、线数据库表文件；②配置文件确定了管线图中对象的扩展数据的字段与导出数据库字段的对应关系，因此无需在项目改变时修改源程序，对操作者的技术要求不高；③配置文件除了写入字段对应关系之外，还可以将固定数据写入，例如：探测单位等，方便、快捷。

最后的项目验收和资料提交是在项目全部完成后，相应的报告、资料在二级检查的基础上进行，此处不再赘言。

4 方法改进的设想

4.1 新方法的不足

对于管线探测工作来说，上面介绍的新方法极大的提高了工作效率，据统计，以往1∶1的外业、内业作业时间占比，可以提高到1∶0.25，也就是说，时间缩短到了原来的1/4，也很大程度上减少了外业数据到内业录入的错误。

但是，第一，外业绘制草图比例难以控制，由于草图幅面有限和个人经验不同，绘制的草图部分区域很难辨连接关系；第二，外业探测完成后提供给内业的草图较多，虽然已有不少的改进，但仍要花费较多时间完成转绘工作；第三，外业绘制草图和内业草图转绘的人员可能并不是同一个人，所以转绘时存在字迹无法辨认而误输的情况。

4.2 方法改进的建议

长期的工作积累和不断的总结，可以得出，管线探测提高工作效率的途径，目前可以采用将外业草图绘制工作在便携式平板电脑、大屏幕手机、PAD等电子设备上完成。也有人提出，外业作业时除了录入属性外，也将测量坐标数据同时获取，这样意味着需要增加更多的人手解决测量问题，或者解决测量设备便携式操作的问题，不过我觉得可以作为一个改进方向，但目前推荐改进方法是：外业电子输入+内业处理新方法结合的方式作业。

经过不断的尝试、改进，同比行业内软件，笔者总结的地下管线内业数据处理新方法经过长期实践得到了极大的认可，提高了工作效率，但由于个人认识的局限，可能存在一定的不足。随着技术的不断进步，希望研究更好的方法，以提高地下管线工作的作业效率。