管線測量范文
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篇1
中圖分類號:P228 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(b)-0083-02
受紹興縣水務集團委托,由該單位承擔小舜江供水管網第三方測量工作。該院對工程的平面和高程控制網進行了首次測量,2014年3月按照周期規定又進行了控制網的第一次復測工作。復測采用9臺儀器同步觀測4個小時,共1個時段,采用間隔為20秒,基線解算及網平差采用BALNET軟件。由于本次復測中CX06點的GPS接收數據異常,無法參與計算。為了增強結果的可靠性,又對所有通視的點進行全站儀測邊測角的檢核。
1 已知點兼容性分析
GPS約束平差是通過固定聯測的城市已有已知點的坐標來實現的,那么這些已知點必須是兼容的,否則會損害GPS原有的精度。雖然這是復測工作,控制點應該在初測時已經經過分析,但是按照作業的規范以及作業的嚴密性這一項工作不能省略,特別是為了控制網的成果與過河管工程,一致除了城市二等控制點G2101、JY2、GJ15作為起算點外,還增加了過江管工程原有點CX01為起算點,那么CX01的穩定性一定要進行分析。
已知點兼容性分析采用尺度參數分析法。尺度參數是反應已有控制點與GPS網的比例關系,在約束平差時當選取的幾個已知控制點精度不高或相互不一致時,會使約束平差的精度大大降低,這就會必然反應在尺度參數上。分析時將已知點兩兩分組,分別進行約束平差計算尺度參數。如果尺度參數呈現一致性則說明已知點符合較好,反之則表明已知點間存在粗差。
根據尺度分析法,把四個已知點G2101、JY2、GJ15、CX01兩兩組成六組進行約束平差。平差時一定要固定一點的準確三維坐標,否則無法正確反映尺度參數,但是由于四個已知點只有一個具有準確高程,所以首先進行無約束平差求得大地高差,通過一點的準確高程進而求得其他點較準確的高程。平差求得的尺度參數K值見表1。
從表1中可以看出尺度參數最大為8.226個ppm,最小僅為-0.054ppm。根據經驗,紹興城市二等點與GPS的尺度差異一般在百萬分之幾(即1~10個ppm之間),所以判斷四個控制點間符合度較好,所以和初測時相同采用固定G2101、JY2、GJ15、CX01四個點進行約束平差。
2 平差計算
GPS平面控制網采集的數據,采用該院編制的Balnet基線解算軟件和網平差軟件(改為其他其他軟件)進行數據處理,首先進行基線解算,然后選擇合理基線進行網平差計算。網平差時,首先對整個GPS控制網在WGS84坐標系中進行無約束平差,然后固定起算點坐標進行約束平差,約束平差時采用54橢球,中央子午線選擇120°,投影面高程為-242m。平差后最弱閉合環相對誤差為6.04ppm;最弱點點位中誤差為0.41cm;最弱邊相對中誤差為4.30ppm。可見此次平差計算精度較好,完全符合技術設計的要求。
3 全站儀測角測邊檢核數據處理
眾所周知,光電測距所采集的邊長投影到高斯平面是有長度變形的。而長度變形受兩方面的影響:一方面是從地面邊長投影到橢球面的長度變形S1,它與該邊長S的橢球面Hm高程有關:即S1/S=Hm/R,R為地球半徑(一般取6 370km),一般來講該項改正為負值。另一方面是從橢球面投影到高斯面的改正S2,它與距中央子午線的距離ym有關(ym兩端點相對于中央子午線投影而成的縱坐標軸的橫坐標的平均值):S2/S =ym2/(2R2),該項改正為正值。由于該工程所在的測區的橫坐標較大,一般在20幾公里,所以高斯投影的改正必須考慮。對復測采集的邊長進行兩差改正見表2。
經過兩差改正后的距離與GPS平差后的平面距離的比較見表3,實測的角度與GPS平差后反算的角度見表4。從表3,表4中可見邊長檢核最大差異為12.72mm此邊為最長邊,最差相對精度為1/181472;角度最大差值為4.1″;完全符合技術設計要求,可見此次GPS成果與全站儀成果符合性較好,也證明了此次成果的可靠性。
4 點位穩定性分析
每次復測結束后,應根據復測結果進行平面控制點的穩定性分析,分析判別方法如下:
及建議
該文針對小舜江供水線GPS網復測工作,對數據處理過程進行了較為詳細的闡述,對結果進行了較為嚴密的分析,現對此次控制網復測數據處理得出的總結及建議闡述如下:
(1)GPS控制網平差前必須要進行已知點兼容性的分析以保證成果的準確性。
(2)由于該工程所在區域離中央子午線較遠,光電測距后的邊長一定要進行兩差改正,否則將不滿足檢測精度要求。比如該工程中邊CX04-CX05,如果不進行改正,其與GPS成果的邊長差距將為24.52mm,這將達不到設計中要求的1/10000的檢測精度。
(3)實際工程中對實測邊長進行兩差改正較為麻煩,建議在今后類似工程建立坐標系時可以適當降低投影面高程,使高程投影誤差與高斯投影誤差盡量抵消一點,這樣即不用改正實測邊長也可以保證成果變化不大。
參考文獻
篇2
關鍵詞:地下管線探測 精確數據
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
城市中的管線主要有給水管線、排水管線、燃氣管線、熱力管線、電力電信管線等。這些管線按埋深可分為淺埋和深埋。按材質可分為金屬管線和非金屬管線,其中,金屬管線主要有鑄鐵管、鋼管、鋁管等;非金屬管線主要有混凝土管、鋼筋混凝土管、PVC管、PE管、電力電信電纜等。
1 城市地下管線的測量
地下管線測量包括歷史的和現狀的地下管線測量。 歷史地下管線測量是由物探技術人員探測管線(點)的位置,測量技術人員采集管線點的三維坐標,然后由內業人員把外業人員采集的數據輸入、建庫、成圖。 在建管線的測量是在竣工覆土前,采用實測法進行竣工測量,然后由內業人員進行數據處理、成圖、入庫。
1.1地下管線測量技術
地下管線測量方法包括現狀調繪和實地探測。
1.1.1 現狀調繪
現狀調繪采用實地調查與儀器探查相結合的形式。 即通過對明顯管線點的實地調查、對隱蔽管線點的探查、對疑難點位開挖來確定管線點的測量點位。 通過調查,查明各種管線的敷設情況(管線在地面上的投影位置及埋深)、類別、材質、規格、載體特征、電纜根數、孔數及附屬設施等,繪制探測草圖(詳細記錄管線點的屬性及管線的走向、 連接關系等),并在地面上設置管線點標志。 管線點宜設置在管線特征點在地面的投影位置上。 管線特征點包括起訖點、交叉點、分支點、轉折點、變材點、變坡點、變徑點、上桿、下桿以及管線上的附屬設施中心點等。
1.1.2 實地探測
地下管線探查的物探方法按場源分為:電磁法、直流電法(包括高密度電法)、磁法、彈性波法(淺反、波面)、紅外輻射法等。 地下管線探查前,應在探查區或鄰近的已知管線上進行方法試驗,確定儀器設備的有效性、精度和有關參數。 不同的地下管線、不同的物理條件的地區,應分別進行方法試驗。
1)金屬管線和電纜的探測。 探查金屬管線和電纜應根據管線的類型、材質、管徑、埋深、出露情況、地電環境等因素選擇探測方法。 (1)接頭為高阻體的金屬管線,宜采用頻率較高的電磁感應法或夾鉗法,亦可采用電磁波法,當探查區內鐵磁干擾較小時,可采用磁場強度法或磁梯度法;(2)管徑(相對埋深)較大的金屬管道,宜采用直接法或電磁感應法,也可采用電磁波法或地震波法;(3)掩埋較深(相對管徑)的金屬管道,亦采用功率(或磁矩)大、頻率低的直接法或電磁感應法;(4)電力電纜宜采用被動源法進行搜索,初步定位,然后以主動源法精確定位、定深,當電纜有出露端時,宜采用夾鉗法;(5)電信電纜和照明電纜宜采用主動源電磁法,有調教時可施加斷續發射信號。
2)非金屬管道的探查。 非金屬管道的探查宜采用電磁波法或地震波法,亦可按下列原則進行選擇:(1)有出入口的非金屬管道,宜采用失蹤電磁法。(2)鋼筋混凝土管道,可采用磁偶極感應法,但需加大發射功率(或磁矩)、縮短收發距離(應注意場源影響)。(3)管徑較大的非金屬管道,宜采用電磁波法、地震波法。 當具備接地條件時,可采用直流電阻率法(含高密度電阻率)。(4)熱力管道或高溫輸油管道,宜采用主動源電磁法和紅外輻射法。(5)在盲區探查管線時,應先采用主動源感應法及被動源法進行搜索,搜索方法有平行搜索法及圓形搜索法,發現異常后,宜采用主動源法進行搜索追蹤、定位、測深。
1.2 地下管線探測的精度要求
隱蔽管線點的水平位置偏差S 和埋深H 應分別滿足:S≤0.1×h;H≤0.15×h。 其中,h 為管線埋深。 當 h100 時,按 100 cm 計。 管線點相對于鄰近控制點的測量點位誤差不應大于 5 cm,測量高程中誤差不應大于 2 cm。
1.3 地下管線探測的質量檢查
地下管線探查的質量檢查強調“預防為主,檢驗為輔”。 檢查內容包括:作業過程檢查、資料檢查、精度檢驗。其中,外業作業過程檢查的重點是:(1)探查范圍和取舍標準的執行;(2) 探查方法技術的使用;(3)管線點屬性調查和管線點設置;(4)復雜管線探測和疑難問題的處理情況;(5)探查記錄填寫和探查草圖或管線圖繪制。
2 管線數據資料管理
2.1 管線數據類型
管線數據包括城市給水、排水、燃氣、電力、電信、熱力、工業等管線的空間數據和屬性數據 。 空間數據包括各類管線、管段、管件及地面設施的空間位置和形狀信息。屬性數據應包括管線點點號、平面坐標、類別及特征,管線材質、管徑或橫斷面、管線連接關系、埋設年代、權屬單位,地面、管頂或管底高程,電信電纜的管道孔數及已用孔數,電力線的電纜根數、電壓及截面積,燃氣管道的壓力與埋設方式等特殊信息,有關圖幅信息等。
2.2 管線數據的處理流程
(1)數據輸入或導入。由于外業探查或竣工測量的管線數據記錄在《地下管線探查記錄表》中,因此,在數據處理前, 需要將其錄入到相應的管線探查成果數據庫中。
(2)數據檢查。為確保錄入到管線探查成果數據庫中的數據與 《地下管線探查記錄表》 中的數據一致, 在錄入工作完成后, 應人工對錄入數據進行核對,并改正錄入過程中的錯誤。 在完成人工檢查后,應采用檢查軟件對探查和測量的數據進行檢查。 檢查內容包括:重點號檢查,管線探查成果數據庫與管線點測量成果庫點號一致性檢查,數據規范性檢查,各屬性內容合理性檢查,重力排水管高程檢查,管線點間距檢查,管線間空間碰撞關系檢查,管線拓撲關系檢查,數據格式檢查,數據庫與圖形文件一致性檢查,數據數量檢查,注記字體與大小檢查,圖廓整飭內容檢查等。
(3)數據預處理。 錄入和檢查工作完成后,用管線數據處理軟件對數據進行預處理, 生成管線圖形文件、注記文件、管線線數據庫、管線點數據庫。
(4)圖形編輯。將管線圖形文件和注記文件輸出成地下管線圖, 由探查人員根據草圖檢查管線點符號(測點性質)的正確性、管線連接關系的正確性、有無遺漏管線、管線性質的正確性、管線點坐標是否正確、管線屬性是否正確以及相鄰圖幅、相鄰測區的管線是否一致等內容, 然后在管線圖形文件上進行編輯和修改。
(5)數據輸出與轉換。將編輯好的管線圖形文件輸出到 CAD 平臺下的管線圖形文件,并確定輸出的范圍和管線種類。 輸出的高程表和管線成果表可以在不同的數據平臺上進行數據格式的轉換、編輯。(6)數據更新。 隨著城市規模的不斷擴大,城市地下管線建設和改造工作時刻都在進行。 保證管線數據的動態更新, 確保數據的完整性和現勢性時是長期而重要的任務。
3 結語
隨著城市現代化管理水平的提高,地下管線管理系統與其他各種專業系統的集成化、流程化應用將變得越來越普遍,開放的空間數據、開放的接口、靈活可配置的功能擴展、簡便的系統維護等必將成為系統建設越來越關注的問題
參考文獻:
[1] CJJ61-2003,城市地下管線探測技術規程[S].
篇3
關鍵詞:地下管線;內容;控制網
日前,全國已有近三分之一的城市正在或即將進行地下管線普查。地下管線普查結束的城市,管線普查檔案巳陸續進館。城市地下管線是一個動態系統,它隨著管線的新建、改建、擴建和維修而不斷發生變化。做好變化地段地下管線的竣工測量工作,是更改地下管線圖或數據庫,保持地下管線普查檔案與現況相符的關鍵。隨著城市建設的飛速發展,地卞管線的建設規模也不斷擴大,種類也越來越多,越來越密集。合理開發利用城市地下空間資源,整合地下管線信息資源,實現地下管線信息共享,為城市管理、規劃設計、建設以及應急管理等提供現勢、準確和完整的地下管線信息,避免施工破壞地下管線事故,都迫切需要城市地下管線竣工數據的準確性?!冻鞘械叵鹿芫€探測技術規程》DB11/316―2005已于2005年11月1日頒布實施,各城市地下管線測量有了可以遵循的地方標準,將有利于各地下管線竣工測量工作的規范。
一城市地下給水管線管理中存在的問題
給水管線是城市的重要基礎設施之一,城市給水管線建設的過程是與城市基礎設施的建設同步進行的,在這個過程中,由于歷史的原囡和客觀條什的限制.給水管線的基礎資料缺損不全,準確度也較低,嚴重制約了給水管線管理水平的提高,以致影響到城市供水管網的改善和發眨。這種情況主要表現存以下兩個方面:一是舊城的地下給水管線鋪設時間較長、構成復雜,過去僅憑有關人員來記憶,個個相傳,不夠準確,就是有一些檔案記載的資料也流失而殘缺不全,這種狀況給對舊管道的更新改造工作帶來諸多不便,地下給水管道埋設不清而導致的誤挖誤傷地下給水管道的現象時有發生,從而造成管道破裂、斷裂等供水事故,給國家、企業和個人造成不必要的損失。二是給水管線資料現勢性差,有的管線資料已經過時,但沒有及時更新。建立完善的給水管線竣工測量以及數據更新機制刻不容緩。
二 管線測量實施竣工測量主要內容
根據竣工測量成果所做的竣工圖是施工單位在工程竣工后移交生產前所提供的技術文件之一,它也是設計圖經過施工后實際情況的全面反映,這與一股的測繪圖完全不同,為了使實測竣工圖能與原設計圖相比較,實測竣工圖的各項要求,如平面座標及高程系統、比例尺、圖例符號等一股應與設計圖相同,以便于設計、建設單位使用。地下給水管線下程的竣工測量應在役土前進行,測量的主要技術依據為:《城市測量規范》(C JJ8―99);《城市地下管線探刪技術規程》(C JJ6l一2003)。
測量的內容包括:其一,資料收集與處理,包括測區內已有的地形圖、控制點成果以及地下給水管線的有關設計資料;其二,建立測量控制圖,為管線特征點聯測和管線圖測繪提供基礎;其三,進行管線特征點的聯測,確定管線特征點的平面位置與高程,調查并標注管線的材質、埋深、斷而尺寸、埋設年月等;其四,整理測量成果數據、編繪管線竣工圖并填寫給水管線工程竣工測量成果表。
2.1平面和高程控制網的建立
建立精度適用,密度適宜,點位不易被施工破壞的平而和高程控制網是提高效率、保證質量的蕈要前提。我們在實際工作中是按照有關規地的技術要求來布設平和高程控制點的。 面控制點以現有三、四等控制點及I,II級導線點為起算數據。由于城市的給水管線一股都是沿城市道路鋪設的。所以導線測量控制點也要沿道路布設,布設導線時一股布設成Ⅲ級導線,要充分利用城市基本控制網成果,以減少工作量;高程控制點以現有 等水準點為起箅點,按四等水準測量的技術要求施測,導線和水準測量必須采用附和線路。
2.2管線特征點的測繪
管線特征點的測量是在已有各等級控制點的基礎上進行的,測量時使用全站儀,采用極坐標法施洲其平面位置,采用電磁波三角高程施刪特征點高程或者測地面高,量出管線埋深求管頂高程。這樣用一臺全站儀眺可以刪出管線特征點的二維坐標,既滿足了測量精度的要求,又節省了時間,提高了效率。由于管線特征點的測量比一般的地物碎部點測量精度要求高,測量時使用對中桿配合施測。測量管線特征點時的精度要求按照《城市測量規范》中的規定執行,即管線點的平面坐標中誤差(指測點相對鄰近控制點)不大干±5cm,高程測量巾誤差(指測點相對于鄰近高程控制點)不大于±3cm。地下管線圖上測量點 中誤差不得大于圖上±0.5MIN。
三 地下管線竣工測量方法
解析法管線測量,就是最終提供的測量成果為解析數據,即用解析坐標和高程來表示地下管線點的竣工位置。以下將分別介紹測量管線點高程和坐標的方法。
3.1 測量管線點高程的方法
(1)對于直埋管線,由于還沒有覆土,可以將所需要的管線變化的點位用測量水準的方法直接聯測該點高程,主要包括電力,煤氣,上水等。
(2)有檢修井的管線,測量高程時,可以先測量檢修井的井面高程,然后根據管線調查資料,用井面高程減去所量比高,即可得到管外頂
或管內底的高程。自流管道可根據各測點的管內底高程依流向檢查是否高程越來越低,如果出現不合理的情況,應到實地重新量比高,檢查是否量錯了或是管線有其它情況。主要包括下水(雨污水),電力,電信(有管塊小室)。
(3)對于一些大的雨污水,電力,熱力方溝,其斷面一般均在2米左右,雖然也有檢修井,但其中間位置均有變坡點,轉折點,分支點等,為了使地面與地下建立統一的高程系統,就必須通過檢修井將地面高程傳遞到地下去。常采用的方法是鋼尺導入法。如圖所示:
圖 1
首先將檢修井的井口鋼梁便于讀數處畫上標記作為A點,在地面上由水準點按照水準測量的方法將高程引至A點為HA ,然后井上一人將鋼尺放入井下,在鋼尺零端自由下垂所對準的井底地面做一個固定標記,井下之人持鋼尺零端對準標記,與井上之人拉緊鋼尺采用錯尺讀數法得出高差h,讀數較差不應大于2毫米,并記下當時井上井下的空氣溫度。在地下方溝安置水準儀,再以B處標尺為后尺繼續進行地下水準測量。地下水準起算的B點高程HB按下式計算:
HB=Ha-(h+*hi+*ht)
*hi表示尺長改正數,*ht表示溫度改正數。反之,也可將地下點位高程再傳到地面上。這樣就可以做一條附合水準路線,減少了錯誤的出現。測定管線點位高程的精度要求是高程閉合差不大于(n為站數)。為保證每個測點高程都正確可靠,不允許采用中視法,且應用附合水準線路測量,禁止用閉合水準線路測量地下管線。
3.2 測量管線點坐標的方法
(1)直埋管線坐標的測定。新測直埋管線,必須在覆土前進行竣工測量,可將直埋管線的轉折點、變坡點、變徑點直接連人導線或用極坐標法測定其點位坐標。主要有電力,電信,煤氣等。
(2)有檢修井的管線坐標的測定。布設導線并將可連人導線的檢修井連人導線,其它不能連人導線的井位可以用極坐標法測定其坐標。主要有上水,煤氣,市話等。
(3)由于現在一些地下管線工程距離地面比較深,一般深度在十米左右,如城市中的主要雨污水、電力方溝、熱力方溝等,為了節約成本,也為了減少對地面交通等的影響,一些公司采用暗挖法,即在本工程的頭尾和中間幾個主要點做豎井,直接在地下作業。但是由于檢修井之間距離遠且少,所以對于管線竣工測量來說困難程度增大,有以下幾種情況:
a:當所做檢修井之間在地下是直線時(即井與井之間可以通視),可以用準直儀將地面檢修井中的坐標直接投到井下,在井下做附合導線,將變坡點、轉折點、變經點處測定坐標,如下圖:
圖2
導線可以用井2后視井1,然后根據方溝走向附合到井3,前視井4(井1,2,3,4在地面上均測定了井中坐標)
b:當檢修井只在一個方向有時,且另一個方向的距離不遠時,可用支導線法。如圖:
圖3
井1,2在地下通視,用井2后視井1做支導線,測量到溝頭,做支導線時,按照《城市地下管線探測技術規程》的要求,應采用左右角的方法測量每一個角度,支點數不能超過4個,長度不能超過450米。
c:當在工程的頭尾各有一個檢修井時,且井與井之間不通視時,如下圖:
圖 4
如果按a或b的方法,由于每一方只有一個井,而沒有方向,無法測定地下方溝的變化情況。如果用檢修井的邊沿向地下傳遞坐標,由于檢修井本身只有0.8米的圓井,在井下做方向太短,當從井1測到井2時,誤差太大,已經超出了規范的要求,所以不可使用此方法。采取無定向法來測定坐標,誤差減小,而且均滿足規范要求,其方法是:首先測定井1,2井中坐標,并將其用準直儀傳遞到井下,然后在井下設站,先將井1到第一站的距離測定,然后第一站擺儀器,后視井1,測角度,沿方溝向井2做導線,當測到最后一站時(即井2前一站)導線做完。計算過程中,可將井1到第一站的方位角任意假定(最好概略方向一致)然后根據導線的角度和邊長,推算出井2坐標,地下井2坐標與在地上測定的井2坐標不一樣,這時根據地上測定的井1,2坐標,反算出其方位角和距離,再根據地上測定的井1坐標與地下井2坐標反算出其方位角和距離,兩個方位角進行比較,會有一個方位角差值,用井1到第一站的假定方位角加上或減去此差值,得出一個方位角,此方位角即為井1到第一站的方位角,再計算導線,只不過閉合點為地上井2坐標,計算這條導線是否滿足規范精度要求,如滿足,可根據此條導線的各點坐標計算出方溝其它變坡點或轉折點的坐標,這樣所測量的管線竣工就滿足了各方面的要求。還可以使用計算機軟件AutoCAD結合外業所測量的地下導線的數據來計算:在AutoCAD界面下,利用外業測量的角度值和距離值以及兩個已知坐標井的坐標,在屏幕上進行擬合計算,這樣比手工計算方便快捷準確。如下圖:
圖 5
由于地下導線一般邊長短,有時只有幾米且只能借助于手電筒照明,因此要求儀器對中,照準更精細,光線要均勻,不要使對中和照準目標半明半暗,盡可能減少儀器對中誤差及目標偏心誤差的影響,不然,導線誤差大,就需要重新觀測,這樣既費了時間又費了人力物力。
四、結語
篇4
關鍵詞:測量;管線探測;管線數據
一、導線及圖根導線控制測量
1、選埋點、編寫點之記
隨著全站儀在城市測量中的廣泛使用,城市控制網采用導線布設比較方便易行。一般Ⅰ、Ⅱ級導線沿新建市政道路及小區道路布設,固定點位標志應埋設在易于查找使用處。圖根導線控制測量可采用臨時標志。導線點可不做點之記,但在資料中應寫明點位的大致位置。
2、技術要求
導線起始點應為高等級控制點,若測區周圍無高等級控制點,也可采用GPS進行起算點聯測。導線高程測量應按四等水準測量技術要求實施,各導線點均應是水準線路的轉點,不得使用間視觀測,水準線路應起閉于三等水準點上。
Ⅰ級導線閉合環或附合導線長度應小3.6KM,平均邊長300M,測角中誤差±5″,全長相對閉合差1/14000。
II級導線閉合環或附合導線長度應小2.4KM,平均邊長200M,測角中誤差±8″,全長相對閉合差1/10000。
圖根控制測量在Ⅰ、II級導線平高控制下加密的。圖根點加密一般不超過兩次附合,在個別困難地區,圖根導線可附合三次。圖根導線測量可以與測圖同時進行。圖根點的密度可根據地形條件以滿足測量需要并結合具體情況而定。圖根高程可利用電子平板三角高程測量。測區周圍無高等級控制點,采用GPS進行起算點聯測時,觀測組應嚴格按調度表規定的時間同步觀測同一組衛星。測量手簿應在現場逐行、逐欄認真記錄各項數據,不得事后補記或追記。接收機內存數據文件在卸到外存介質上時不得進行任何剔除或刪改,不得對數據進行任何的重新加工組合操作。野外數據處理采用單基線處理模式,解求當天時段所有同步基線,對于采用同一種數學模型的基線解,其同步時段中任一三邊同步環的坐標分量相對閉合差,應符合現行行業標準《全球定位系統城市測量技術規程》CJJ73的規定。
3、導線測量
導線測量采用2〃全站儀觀測,測回數2測回,距離應往返測量,可采用電子手簿記錄,或手工記錄再轉到EPSW,進行導線平差計算。
二、地面建筑物、道路數字化竣工測量
1、新建道路帶狀圖數字化修測
利用已有1:500數字化地形圖,采用EPSW電子平板進行野外全數字化帶狀修測。
外業數據采集要求包括地形、地物、地貌。所有地物點、地形點均需實測坐標。外業數據采集的原始觀測數據需備查。地形圖上高程注記點應分布均勻。地形圖上的線劃,符號和注記一般應在現場完成。地形圖應表示測量控制點、居民地和垣柵、工礦建(構)筑物及其他設施、交通及附屬設施、水系附屬設施、境界、地貌和土質、植被等各項地物、地貌要素,以及地理名稱注記等。并著重顯示與城市規劃,建設有關的各項要素。
地物、地貌的各項要素的表示方法和取舍原則,應按現行國家標準《1:500 1:1000 1:2000 地形圖圖式》GB/T 7929-1995執行。
2、地面新建建筑物(小區)數字規劃竣工測量
2.1、資料搜集
2.2、測繪1:500竣工地形圖
2.3、建筑高度、間距、退讓、層數、單體尺寸等數據采集與計算。
2.4、繪制外業采集數據草圖
2.5、編寫《建設工程規劃竣工測量報告》
3、建筑竣工測量內業工作
3.1、以標準格式對《建設工程規劃竣工測量報告》進行編輯打印。
3.2、編繪建筑高度、層數、間距、退讓以及單體尺寸實測數據圖。
3.3、編制建筑規劃總平面圖、1:500數字竣工地形圖。
三、地下管線探測、數字測量
1、地下管線探測
地下管線探測的任務是把要求探測的管線內容全面的從地下投映到地面上,再依要求進行測繪。主要內容包括管線走向及連接關系,管線的平面位置(中心線),管線的埋深(壓力管為管外頂至地表面的距離,無壓管為管內底到地表面的距離)。
探測類管線主要包括給水、煤氣、溫泉(熱力)等金屬類壓力管道以及直埋電纜等。探測內容包括:管的起終點、分支點、轉彎點、變坡點、變徑點、 附屬設施中心點。
在作業前要收集包括單一管線設計圖、管線綜合設計圖及地形圖等資料。并對實地進行調查。對明顯管線上露出的管線及附屬設施作詳盡調查、記錄和量測,請施工人員參加查清每一條管線的情況。
2、地下管線調查
地下管線調查的任務是對調查類管線的走向、連接關系、管線的平面位置(中心線)、管線的埋深、管線的材質、管線的斷面尺寸等進行調查。
調查類管線主要包括電力電纜溝、雨污水、電信電纜等。調查內容包括:
(1)電力電纜溝: 起終點、分支點、轉彎點、變高點、變寬點、埋設方式變化點。電力溝要查明各點溝斷面(寬×高)尺寸,直埋或套管埋要進行探測、查明埋深、根數、排列方式。
(2)雨、污水:全部檢修井開蓋調查、查明各管聯接關系,管徑,管材質,井內管底到井面高差;管內水流方向以及雨水最終出口位置、標高。
(3)電信電纜:全部人、手孔開蓋調查, 查明各孔間的聯接關系,管塊寬×高,聯接孔數,排列情況,使用狀況,注明各方向規格。量取管塊(孔)最頂處到井面高差以及出地上桿電纜位置。
作業前同樣要收集單一管線設計資料、管線綜合設計資料及地形圖等。
3、地下管線的測繪
3.1、測繪工作內容
測量探測、調查的地下管線點三維坐標,并按規定作外業數據處理。測繪工作的主要任務是保證測量的精度和數據的準確,保證數據的完整。
3.2、工作方法及技術要求:
3.2.1、采用全站儀配合EPSW一體化外業測量,測量數據在外業計算機進行預處理和編輯,然后繪制管線草圖。
3.2.2、各項技術指標及工作方法按《城市測量規范》執行。
3.2.3、控制測量:
采用先期測設的Ⅰ、II級導線及圖根導線測量。其他技術要求按《城市測量規范》執行。
3.2.4、管線點測量
管線點主要采用解析法測量,測量管線點的解析坐標中誤差(指測點相對于鄰近解析控制點)≤±5cm,地面高程中誤差 (指測點相對于鄰近高程控制點)≤±2cm。
管線點解析測量采用全站儀數字化一體成圖,水平角觀測半測回,垂直角觀測半測回,作業前應對儀器水平角2c和垂直角指標差i進行檢測,保證2c≤30",i≤15",邊長測二次讀數,邊長測量一般不宜大于150m。
其他測量方法及技術要求按《城市測量規范》執行。
3.2.5、 對外業測量有疑問的點, 應做好記錄,及時查對,探測和內業資料處理人員發現測量錯誤應及時通知測量人員進行補測工作。
4、內業資料整理
外業資料必須完整,符合要求。內業應建立原始資料檔案,原始資料及時整理完畢后,進行圖形處理。
外業原始資料包括:
(1)探測外業工作手圖
(2)調查外業工作手圖
(3)EPSW外業,FLD文件盤
四、管線數據組織方式
地下管線的數據組織和結構設計必須和管線外業探測數據相結合。管線的外業探測是以管線點為單位進行的;在內業數據處理中,需要處理管線的點、線和管線注記等空間數據以及管點和管線的屬性數據。在進行地下管線的數據組織時,首先要對其進行編碼,并遵循一定的規則。
五、地下管線數據庫結構設計
管線按照其專業可分為若干類;按照空間屬性又可分為點、線兩大部分。在管點和管線的屬性信息中,各專業管線既有其共同點,也有其不同點。
根據管點的不同屬性將管點數據庫分為不同結構的二類表:
電纜類點庫:包括電力、電信、路燈、軍用類管點;
非電纜類點庫:包括給水、雨水、污水、中壓煤氣、低壓煤氣、溫泉、石油類管點。
同樣根據管線的不同屬性將管線數據庫分為不同結構的三類表:
電纜類線庫:包括電力、電信、路燈、軍用類管點;
非電纜類壓力線庫:包括給水、中壓煤氣、低壓煤氣、溫泉、石油類管線;
非電纜類無壓線庫:包括雨水、污水類管線。
六、地下管線數據建庫與更新機制
1、數據處理中軟件平臺的選擇
地下綜合管線信息系統采用美國Mapinfo公司的Mapinfo Professional作為GIS圖形平臺,由于Mapinfo軟件具有易學易用、功能強大等優點,是當今流行的GIS軟件平臺之一;然后可輔助其配套的開發工具Mapbasic來進行二次開發,構造地下管線信息系統。因此,所有的管線數據最后都是以Mapinfo的數據格式來存放。
2、地下管線數據處理的流程
地下管線最原始的數據來自外業探測,因此,地下管線的數據處理是從外業探測數據開始的。再加上管線點、線之間具有嚴格的對應和連接關系的特點,地下管線的數據處理與其他信息系統的數據處理相比,有著不同的方式和嚴格的流程。
3、管線點、線屬性數據處理
管線屬性數據庫的處理包括三個步驟:管線成果表的生成、管線點線庫的創建、管線點線庫的維護與檢驗。這三個步驟環環相扣,密不可分。
4、管線空間數據的生成與處理
4.1、管線圖形文件的生成
在管線屬性數據庫處理并檢驗完畢后,就可以根據管點的坐標以及管點的前后邏輯連接關系來生成Mapinfo格式的圖形數據。為此,要設計一個Mapinfo管線圖形自動生成程序,用以將Foxpro中的DBF數據導入Mapinfo中,并生成正確的管線圖。
4.2、管線圖形文件的按圖幅切割
在外業管線探測中,往往是以道路為單位進行的。因此在上一步中所生成的管線圖,也往往是一整條道路的管線圖,若以1:500的圖幅為單位,這些管線圖會跨越很多個圖幅。而最終的數據產品是以圖幅為單位進行存放的。因此需要對它們進行按圖幅切割的處理。
4.3、管線注記的內業處理
在管線成圖的過程中,生成的管點注記是按照道路的自然順序進行編排的,假設某一條給水管線上有30個管點,跨越2個圖幅,其圖面編碼為G1、G2、G3、……、G29、G30。在進行圖幅切割處理后,這種順序仍然保持不變。然而根據用戶需求,在內業中需要按照圖幅重新進行圖面編碼。
5、管線數據庫的更新和維護
隨著城市規模的不斷擴大以及改建,地下管線也處于不停的變化之中。因此,城市地下管線數據庫也必須不斷的更新,以便能實時地反映地下管線的現狀。
在管線數據庫的更新中,主要有兩種情況:一種是舊管線數據的修改;一種是舊管線數據與新管線數據的合并。
七、管線數據建庫中的技術處理
管線屬性數據庫的處理是管線內外業一體化的中間環節,數據的完整性和準確性決定著管線數據入庫的成敗。
篇5
摘 要:隨著CORS技術的飛速發展,它在供水管線的測量中的作用越來越大。根據城市供水管線工程的特點進行分析RTK測量技術的原理和CORS測量技術的方法,為供水管線的測量提供參考意見,以提高供水管線測量的工作效率。
關鍵詞:CORS;供水管線;測量
前言:隨著我國社會經濟的發展和科技水平的不斷提高,城市化建設不斷加快,需要鋪設的供水管線越來越多,增加了管線建設數據采集的工作量,對于管線測量的要求有所提高,對于地形復雜的區域,則會大大增加了管線建設的工作量,傳統的管線測量方式已無法滿足管線建設的需求。隨著CORS―STK技術的普及,很多測繪都廣泛使用著CORS―STK技術,對于城市供水管線測量這一塊,很多城市都用CORS―STK進行數據采集。CORS―STK簡化了傳統全站儀的測量方式,CORS―STK能夠快速精準的采集相關數據。目前城市化進程比較快,很多城市的管線點丟失,在沒有標志性建筑物時,傳統的全站儀很難快速判定具置。
,CORS―RTK測量技術因具有精度高、效率高的優點,已逐步開始應用到供水管線測量工作中。
1.CORS測量原理及特點
CORS也就是GPS技術,CORS是利用多基站網絡RKT技術建立的連續運行衛星定位服務綜合系統,簡稱為:CORS。有五個組成部分,分別是基準站網、數據傳輸系統、稻荽理中心、定位導航數據播發系統、用戶應用系統。各個基準站通過數據鏈與監控點形成一體。CORS―RTK利用多基站網絡RTK技術,將采集的載波相位發給接收機,進行實時計算各項數據,相對于傳統的供水管道測量方式而言,CORS―STK技術要先進很多。
CORS―STK的特點有很多,工作效率比較高。傳統的供水管道測量,測量工具每次只能在小范圍進行測量且數據還不穩定,而CORS―STK可以在5000米的范圍內一次性測量完畢。如果網絡通訊保持暢通的話,測量更遠的距離也毫無壓力,從而大大減少了測量次數和測量時間,極大的提高了測量效率。CORS―STK操作也較簡單,自動化程度比較高,不像傳統的測繪方式那么麻煩,需要幾個人協同完成管線測量。CORS―STK流動站,不需要工作人員去操作就可以輕松完成數據采集。從而節省了工作時間,提高了工作效率。CORS―STK的作業要求比傳統的全站儀測量要求要低很多,CORS―STK測量不受大霧、季節影響。CORS―STK測量技術的數據精度比較高,傳統的方式在進行管線測量時計算復雜,容易出現誤差,CORS―STK可以獲得高精度的測量數據,數據處理能力很強,甚至可以精確到厘米。CORS―STK測量技術在進行實地測量時,基準站和流動站,都需要保持網絡信號暢通。流動站在進行位置轉移時,需要時刻保持開機狀態。CORS―STK技術進行管道測量時可以單人單機,從而大大減少了在進行管線測量的人力投入。
2. CORS―STK技術在測量中的應用
在實際應用時,CORS―STK雖然測量效率比較高,但是也存在一定的缺陷。CORS―STK主要是在網絡通訊暢通的情況下進行測量,如果碰上惡劣的天氣網絡信號差,或者遇到電磁干擾,都會影響CORS―STK的正常測量。所以在進行實際的管線測量時,CORS―STK技術并不能完全去取代傳統的全站儀的測量,可以采用CORS―STK技術與全站儀相結合的測量方式進行。CORS―STK在實施中,是直接得到一個點的坐標,所以在使用CORS―STK技術進行管線測量時,要對坐標進行調整。CORS―STK在進行測量前,要對CORS―STK的主機進行設置調整,一般采用GPRS通訊,那么對應的基站則需要設為內置GPRS,移動站也一張設置為GPRS移動站方式。對于基站的設置,一般需要滿足三個條件。一是視野比較開闊,沒有遮擋物,比較適合CORS―STK進行管線測量,其開闊度至少要在15度以上。其次是基站的位置要在較高的位置。最后一個條件就是保證在兩百米內沒有電磁干擾,移動站在兩個控制點之間采集管線測量數據。用傳統的方式進行供水管線測量時,有時候需要進行坐標轉換來獲取準確的數據,在使用坐標校正時,最少需要兩個可以控制的測量區域。而CORS―STK可以直接定位。當測量過程中出現固定解時,用CORS―STK可以直接進行校正,且校正后的數據比較精準。
實驗:進行測量的區域選擇在一個湖邊,且這一塊的管線沒有有效的詳細資料,湖的周圍沒有一些大樹、建筑物等標志性的東西作為參照物,用CORS―STK開始進行測量,測量前,要先對STE進行基站設置,避開早上和中午,對CORS―STK的固定解穩定之后開始測量,對管線進行三次測量,把三次的測量結果進行比較,其差值要小于一點五厘米,取其平均值。如果差值較大,則需要重新測量。測量時,為了更好展現測量效果,進行了每間隔一小時同一地點進行測量,記錄好測量結果,基準站講測量信息傳遞給流動站,流動站對完成初始化后開始接受基準站信息,同時流動站也獨立采集測量信息,測量數據在系統內進行自動化處理,得出測量結果。測量幾次后對比發現,衛星信號好時與衛星信號差時的測量結果有輕微的差距,衛星信號越好,測量的精度越高,反之,信號越差時,測量的精度就有所偏差,這種情況下,在測量的精度滿足要求時,多測幾次求平均值。
3.綜合分析
CORS―STK獨立測量與CORS―STK結合站儀測量都各有各的優勢,對于外部環境復雜的地方,比如拆遷的地方、工地,如果通訊信號比較好、比較穩定的時候,采用CORS―STK測量要更快捷一些;如果存在一定的外部因素,比如電磁干擾、雷雨天氣在部分時段影響CORS―STK使用的時候,可以采用CORS―STK與全站儀相結合的方式進行測量,使用這種測量方式,需要在測量區域的周邊找到三個乃至三個以上的參照物,幾個參照物都可以明顯看到,然后再根據需要進行管線測量的地方進行測量、計算。這樣會一定程度的增加測量時間和工作任務。
結論:CORS―STK技術在供水管線測量的應用中,測量精度比較高,能夠很大程度的提高工作效率,為供水管線測量工作節約了很多成本,減少了在外測量的人員數量,提高了供水管線測量的工作效率。CORS―STK技術在供水管線測量的實際應用中,測量度可以精確到厘米,測量數據通過數據鏈直接傳入電腦,除去了人工出錯的因素,減輕了供水管線測量人員的工作強度。CORS―STK技術有效的促進了供水管線的鋪設和發展。
參考文獻:
[1]王飛舟. 淺談CORS網絡RTK技術在地下管線測量中的應用[J]. 農業與技術,2015,17:196-198.
篇6
【關鍵詞】GPS RTK技術;地下管線測量;結合實例;分析
某地下管線測量工程受到交通情況、城市綠化及院墻等影響,地下管線點測量難度較大。若使用全站儀進行數據采集,將拖延工期,無法按時完成任務。而GPS RTK可以發揮無須通視遠距離測量的優點,明顯提高效率。
1、GPS RTK基本原理介紹
GPS定位模式根據作業模式可將分為三大類:絕對定位、相對定位、差分定位三大類。
RTK定位技術是以載波相位測量與數據傳輸技術相結合的實時差分GPS技術。它是GPS測量技術發展中的一個新突破。它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。他有三部分組成:
1)基準站
2)數據鏈
3)流動站
RTK定位過程:基準站實時地將測量的載波相位觀測值、偽距觀測值、基準站坐標等用無線電傳送給運動中的流動站,在流動站通過無線電接收基準站發射的信息,將載波相位觀測值實時進行差分處理,得到基準站和流動站的坐標差ΔX、ΔY、ΔZ,坐標差加上基準站坐標就可得到流動站的W GS-84坐標,通過坐標轉換等到每個流動站點的x、y、z。
GPS RTK實時三維定位精度可以達到厘米級,已經廣泛應用到控制測量、工程測量、地形及地籍測量中。GPS RTK具有精度高、測量時間短、全天候、高度集成和自動化、無需通視及遠距離測量等優點。利用GPS RTK進行地下管線點測量,大大提高了工作效率。
2、GPS RTK在城市地下管線測量中的應用
收集的主要資料有地下管線探查階段繪制的管線分布草圖,該地區1:1000地形圖一套及測圖時使用的D級GPS點6個,所有GPS點均聯測三等水準。
1)基準站的設置
基準站應盡量設置于測區中部或相對制高點上,以方便電臺信號發送和數據傳送的覆蓋區域。儀器安置選擇基準站時,GPS天線平面高度角150以上無大片障礙區阻擋衛星信號,基準站至測區視野開闊,通視情況需好。遠離微波站、高壓線等電磁波輻射源,避免周圍電磁場對GPS衛星信號的干?;鶞收镜募茉O有架設于已知點上和架設于未知點上兩種方案。后者活性大,在實際工作中根據地形條件和外界環境,合理選擇基準站的架設位置,因此多采用第二種方案。
2)RTK流動站設置
GPS天線、主機、電臺接收天線,電源等的正確連接,當高度不同時實測修正,在同時接收到五顆衛星的情況下,流動站才能進行作業。由于RTK的穩定性和精度隨流動站到基準站距離的增大而降低,要提高精度,應縮小作業半徑,通常小于5km。
3)GPS RTK測量中的轉換參數
由于GPS RTK獲得的是WGS-84大地坐標(B,L,H)或(X,Y,Z),和平面坐標、正常高(x,y,h),按《城市地下管線探測技術規程》規定必須轉換成1980西安坐標系與當地城市平面坐標系統相一致。因此需要進行坐標轉換。轉換參數所需要的的平面控制點一般需要三個以上采用七參數方法轉換,高程控制點一般不少于4個??刂泣c應以能覆蓋整個測區為原則,最好均勻分布。
若殘差大于±2厘米,說明用于轉換的各控制點之間精度不匹配,此時可進行其它點選擇,用以剔除存在粗差的控制點。
4)地下管線點的測量
地下管線點直接使用GPS RTK進行測量。GPS RTK測量時應選擇衛星較好時段和衛星數不少于五顆時進行作業,每點都獨立的測定兩次,其平面較差與高程較差要均小于5cm,否則應重測。GPS RTK測定時的數據記錄,不但要記三維坐標成果,還應記錄原始的觀測數據。
對于不能滿足GPS RTK數據采集條件的地下管線點,采用GPS RTK測量模式建立圖根控制點,用全站儀進行碎部點的數據采集。圖根點的布置以點組的形式出現,每組由兩個或三個兩兩互相通視的圖根點組成,以便全站儀測量時定向和測站檢查。
在任何開闊區域,均能發揮RTK測量的優勢,快速準確的建立圖根控制點,不用進行常規的導線圖根測量,減少累計誤差,提高地下管線測量精度,并大大提高效率。
3、RTK測量精度誤差的分析
①轉換參數平面誤差
將6個D級GPS點坐標直接輸入RTK,并將各種橢球參數及地方參數輸入儀器中,發現平面殘差均小于lcm,說明用于參數轉換的控制點精度匹配,轉換參數是正確的。
②GPS RTK平面及高程精度的測量
在使用GPS RTK測量時,由于每個管線點均獨立測量兩次,取得了兩組數據。通過數據整理分析發現,兩組數據平面較差大于5cm僅占1.8%,小于2cm占61%,對于平面較差大于5cm的地下管線點全部進行了重新測量。
從地下管線點中隨機選擇40個重合點,高程統計參見表1。
通過表1可以看出,GPS RTK重合點高程較差大部分在40mm以下。由于兩次觀測采用同一基準站,觀測條件基本相同,可以將兩次觀測結果視為同精度雙觀測值,按照同精度兩次觀測中誤差的計算公式M=± 計算出高程中誤差為15.2mm。
由此可以看出,GPSRTK測量成果平面及高程精度均滿足《城市地下管線探測技術規程》要求。
4、RTK在地下管線測量中的分析
(1)GPS RTK操作簡單,全天候作業,不受視線影響。測區范圍內路邊綠化多為灌木,通視條件較差,但只需滿足GPS RTK的基本工作條件即可,明顯提高效率。
但GPS RTK測量對測區環境有一定的要求,復雜地形條件下,容易造成衛星信號失鎖,無線電信號通訊困難。電磁波輻射源、大面積水域等因素可能影響RTK測量效果。
(2)使用GPS RTK可以在D級GPS點的基礎上直接進行地下管線點數據采集,減少了全站儀數據采集中的導線、圖根控制測量環節,節省了大量的人力物力。
但移動站離開基準站的最大距離隨著作業半徑的增大,GPS RTK精度及穩定性降低。
(3)使用GPS RTK測量點位精度分布均勻,每個點的誤差均是隨機產生的,不像傳統測量那樣產生誤差累積,精度較高,成果可靠,能滿足《城市地下管線探測技術規程》要求。
PDOP值對GPS RTK的測量精度及穩定性有一定的影響,PDOP值過大將會導致儀器不能正常工作。
GPS RTK測量成果精度及測量成果的可靠性仍存在潛在不穩定性因素,容易產生粗差。
5、結語
GPS RTK的使用,不但降低了城市地下管線測量工作的勞動強度,而且也提高了效率,保證了精度。本人也是根據所在地區的實際工作應用中,做了一些不算完全的驗證,并對一些具體情況做了必要的分析,難免也有不妥之處,望大家指正,以促進城市地下管線測量工作向更高的層次邁進。
參考文獻:
[1]郭中社,夏江,趙根莊,等.GPS RTK數據處理技術在線路測量中的應用[J].地理空間信息,2009.
[2]喻華.GPS RTK技術在地籍測量中的應用[J],測繪通報,2007.
[3]CJJ61-2003,城市地下管線探測技術規程[S].
篇7
關鍵詞: 放樣; 光學經緯儀; 全站儀;RTK; GPS
1 傳統方法
利用傳統光學經緯儀、鋼尺及水準儀等工具在實地測設出點位坐標和高程。根據地形條件可以采用: ①高程導線; ②測圖水準和經緯儀水準; ③三角高程路線; ④獨立交會高程點。對于工程精度要求稍低的, 可采用鋼卷尺直接丈量或用三角高程測量等方法。只是這些方法很容易產生累計誤差。
2 數字放樣
(1) 采用CASIO - f ×4800 計算器。通過編寫程序, 簡化計算工式, 減輕測量員內業工作量。測量員在使用此類型計算器時只要輸入關鍵數據即可計算出所需數值, 而且計算時小數位數是自身進行取舍的, 所以其精度也比人工逐步計算的高。
(2) 采用電子表格( Exel 配合VBA) 。電子表格為用戶提供各種類型函數, 比如在測量中一般采用度、分、秒計算, 而電子表格計算按照弧度計算, 所以在使用電子表格計算時, 可以運用PI ( )這個函數將π代替。電子表格中單元格數字類型提供的自定義選項豐富了數值內涵, 使之能在工程中更有效運用。同時其計算過程可以用公式更直接地表現出來, 有效地利用電子表格的拖拉功能可以減少大量重復性的工作, 并且可以將各個程序分段編寫, 使各個關鍵點很明顯地表現出來。
(3) 采用Auto CAD 同時配合Auto Lisp 語言。在Auto CAD 軟件中, 可直接調用各種工程放樣程序。比如放樣路線設計好后, 隨時可提取放樣數據。由于一般的工程放樣中的元素多為點、直線(段) 及圓(弧) 等, 故可以充分利用Auto CAD的設定坐標系、繪圖和取點的功能, 直接提取放樣點的大地坐標, 不必進行坐標轉換等工序。由于Auto CAD 具有很強的數學計算功能和很高的數學精度, 其有效位數已完全能夠滿足在工程測量中的需要。值得注意的是Auto CAD 中的坐標順序與測量中的大地坐標系是有區別的, 也就是要注意X坐標和Y坐標的對應關系。結合全站儀坐標放樣中不足之處是高程的放樣精度不高, 需配合水準儀一起使用。在線路測量時由于地形條件限制及測量方法的特點, 如進行圓曲線詳細測設時會出現以下問題: ①在曲線主點處無法設站; ②后視方向太近, 定向不準; ③誤差積累較大。
3 RTK實時動態定位技術
RTK實時動態測量技術是以載波相位觀測為根據的實時差分GPS 技術。由基準站接收機、數據鏈以及流動站接收機3 部分組成。放樣測量過程中, 采用RTK 模式測量, 只需將中樁點坐標輸入到GPS 電子手簿中,系統軟件就會自動定出放樣點的點位。由于每個點測量都是獨立完成的, 不會產生累計誤差, 各點放樣精度趨于一致。其優點如下:
(1) 實時動態顯示精度高。在中線樁放樣過程中經現場檢測, 在距離參考站約8 km 的地方, 與已有的高等級控制點的平面檢驗校差最大為4149cm , 高程校差最大值為512 cm。放樣時手簿屏幕上實時顯示箭頭指示偏移量和偏移方位, 便于前后左右移動, 直到誤差小于設定的為止。
(2) 作業效率高。很多中線折點在密林里面, 水平方向通視困難, 有些中線折點離控制點還比較遠。同時開設了RTK - GPS 測量組和全站儀測量組。采用RTK技術由于其無需通視等優點和可以單人作業, 一套基準站可配多套流動站同時工作。每個放樣點只需要停留2~5 s , 根據地形不同, 一天可完成中線測量8~16 km。結果前者完成的任務量是后者的2~3 倍。
(3) 節約經費, 節省時間。采用常規方法施測中需要投入大量的輔工作, 成本高。RTK 技術適合大批量設計點位的放樣工作, 尤其是中線折點樁, 征地范圍線等放樣。無需沿途布設圖根控制點, 從而減少施工控制網的布設密度。
(4) 聯合作業。由于RTK在居民區內與基準站接收機連接信號不是很好, 達不到有效狀態。因此使用RTK 技術在居民區進行圖根控制測量, 再用全站儀測繪。以滿足規范要求。
(5) 簡便、直觀以及高效等諸多優點。
篇8
關鍵詞:數字化;地下管線;測量方法;質量控制
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.274
1 引言
隨著信息時代的到來,數字化建設日益重要,城市建設過程中,地下管線的測量以及管線信息的匯總對于后期城市建設具有特別重要的意義[1],在城市進行一些擴張以及基礎建設時,具有良好的城市地下管線信息才能進行合理的建設以及施工。而現階段我國地下管線建設存在諸多問題,比如很多地區存在地下管線信息沒有及時進行更新、管線具置不清楚、相關資料不全面等問題,由于這些問題的存在大大妨礙了城市基礎建設,也妨礙了城市地下管線測量數字化建設,所以必須加強地下管線測量工作中的質量監督工作,從多方面進行管理,完善地下管線建設工作 [2],工欲善其事必先利其器,明確地下管線測量方法才能更好的進行城市地下管線建設,進一步完成數字化建設的宏偉藍圖。
2 現階段存在的問題
我國由于城市人口大,發展迅速,基礎建設頻繁,在頻繁建設的過程中也留下了很多隱患,比如不完善的地下管線信息,各部門在地下管線信息管理過程中出現了很多問題,由于缺乏科學的管理體系,地下管線系統十分混亂,資料更新慢,信息殘缺[3]。主要問題有下面幾個:
(1)管線信息更新緩慢。各地方雖然投入了一定的人力物力進行管線信息的采集,但是采集信息無法及時上傳,數據也存在不同程度的錯誤,這種情況給施工單位以及居民都帶來了很多的不便。
(2)管線設計不合理。由于施工單位不重視管線設計,在施工前也未考慮已有管線的影響,建設過程中隨意填埋管路,造成管路混亂,管理困難,也給未來的城市發展帶來了很大的阻力,這種不合理的設計給居民造成了不便,同時也造成了管線管理的困難。
(3)各部門在管線設計上沒有合理的協商。由于部門之間確少協商,各部門不協商,信息也無法共享,管線施工單位、測量單位以及設計單位缺乏協調,各管各自的部分,導致最終出現一系列的問題。
3 地下管線測量方法
地下管線探測的內容很多,比如:城市下水道、城市通信電纜、城市電力設施管道、城市供暖管道、城市燃氣管道[4],這些設施對于城市發展建設極為重要,對人們日常生活意義非凡,進行基礎建設離不開這些地下管線相關信息。從管道材質上又可以分為塑料管道以及金屬管道,這些管道根據材質的不同,測量方法也會有相應的區別[5]。
地下管線測量一般要經過管線地下探測,地下管線相關位置以及編號記錄以及地下管線測繪幾個步驟,測量可以分為兩大類:已完成的地下管線建設以及未完成的地下管線建設。本文將從上面這兩方面進行測量方法的相關介紹。
3.1 已完成的地下管線
一般已經完成的地下管線由于有土壤掩埋,較為隱蔽,需要借助儀器進行相關的探測,首先要對管線的實施項目、管徑、管線材質進行相關的了解,了解材質后根據管線特點選擇相應的儀器,一般如果是金屬管會采用金屬探測儀進行探測,在測量過程中盡量做到多部門協作減少施工過程中出現不必要的失誤,檢測過程中為了保證準確性,盡量選擇多種儀器進行多次檢測保證準確性。
3.2 未完成的地下管道
由于未完成的地下管道在測量中一般缺乏參照點,施工結束后就會對施工地點進行填埋,所以必須保證測量過程的高效性以及準確度,盡量在測量之前查閱相關設計圖,采用全站儀進行管道特征的采集,收集三維坐標信息,如果是在空曠的地方,可以使用GPS進行測量[6]。
在測量過程一般需要結合地面物體進行測量,需要使用經緯儀,一般會采取坐標法進行測量,為了保障數據的準確性會選擇多個參照物,比如建筑物以及建筑物上的附屬物[7]。如果有隱蔽的點,需要畫十字確定中心點,保證位置的準確性。在測量過程中,兩個測量點需要多次測量保證位置的一致性,誤差不能超過五厘米,如果發現測量問題?及時上報解決[8]。
4 質量管理措施
隨著城市的不斷發展,建設規模不斷擴大,公共區域功能日益完善,地下管線也不斷發展,在地下管線的發展過程中,這些問題會越來越尖銳,有待人民進一步的解決這些問題[9],不僅需要投入更多的人力物力資金去做好管線建設,還需要對管線建設進行管理監督,做到責任落實,部門協作,減少管線建設中的問題。
在質量管理方面要做到以下幾點:第一,加強軟件以及硬件設施,同時加強人員培訓,增強員工的專業技能,使測量過程更加準確,減少誤差;第二,施工人員與設計人員要加強多方面的溝通,減少由于溝通造成的失誤;第三,加強管線質量管理,做到責任落實,每一步涉及的工作人員都能將責任銘記于心,加強責任意識,減少管線問題的發生。
5 展望
城市地下管線信息在城市化建設中意義重大,它是建設數字化城市的基礎,對于維持城市居民的基本生活設施十分重要[10],隨著城市日新月異的發展,管線信息化建設也越來越得到各級領導的重視,相信隨著城市化建設的發展,科技的不斷進步,地下管線測量工作會做的越來越好,不斷滿足日益發展的城市化建設。
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篇9
關鍵字:城市地下管線;管線探測;質量控制;
中圖分類號:O213文獻標識碼: A
一、城市地下管線簡述
地下管線是城市基礎設施的重要組成部分,是城市賴以生存和發展的物質基礎,被稱為城市的生命線。地下管線的圖紙、資料是城市建設和發展的基礎信息,掌握和摸清城市地下管線的現狀,是城市自身經濟,社會發展的需要,也是城市規劃、建設、管理的需要,同時也是防災、減災和應付突發事故的需要。因此地下管線探測工作就顯得越來越重要。地下管線探測的任務就是查明地下管線的位置、規格、走向、埋深、性質、產權單位及敷設年代等信息,并測定地下管線點的三維空間信息、編制地下管線探測的成果表、測繪及編繪地下管線圖、建立地下管線數據庫或者為管理信息系統提供基礎信息的準備。
一、地下管線探測工程的實施
地下管線探測包括地下管線探查和地下管線測繪兩個基本內容。地下管線探查是通過現場調查和利用不同的探測方法探尋管線的埋設位置和深度,并在地面上設立標記;地下管線測繪是對已查明的地下管線位置即管線點的平面位置和高程進行測量,并編繪地下管線圖,包括對新建管線的施工測量和竣工測量。
(一) 管線探查必須遵循的原則
1、從已知到未知。不論采用何種物探方法,都應在正式投入使用之前,在區內已知地下管線敷設情況的地方進行方法實驗,評價其方法的有效性和精度,然后再推廣到未知區開展探查工作。
2、從簡單到復雜。在一個地區開展探查工作時,應首先選擇管線少、干擾小、條件比較簡單的區域開展工作,然后逐步推進到條件相對復雜的地區。
3、方法有效、快捷、輕便。如果有多種探查本地區管線的方法可選擇時,應首先選擇效果好、輕便、快捷、安全和成本低的方法。
4、相對復雜條件下,根據復雜程度宜采用相應綜合方法。在管線分布相對復雜的地區,用單一的方法技術往往不能或難以辨別管線的敷設情況,這時應采用適當的綜合物探方法,以提高對管線的分辨率和探測結果的可靠程度。
5、先主管、后支管;先查埋深較淺的、后查埋深較深的管線;先從管線稀疏的路段開始,再到密集路段。
6、先查管徑大的管線,后查管徑小的管線,以管線直線段或明顯標志點為基礎,逐步向管線密集、復雜地區深入,直至全部解決管線的定性、定位、定深。
(二) 管線探測
在管線調查的基礎上采用探測儀器,對隱蔽管線進行探測定位和定深。這里需要注意如下幾點:
1、采用探測儀器定位和定深時,所使用的探測儀和選用的方法、頻率等必須是經過實驗驗證的有效的方法。
2、金屬管道宜采用電磁感應法、直接法探測。探測時注意追蹤管線走向,并根據實地情況探測出管線的分支,在管線交叉處應多處定位、定深,確認管線是否交叉,防止將三通、四通遺漏。
3、對于管塊中的電力、通訊等電纜(束),可采用感應法和夾鉗法綜合探測。探測時應分別施加信號至管塊中左、右兩側及中間電纜,然后分別定位和定深,并根據兩端埋深對其進行修正,取修正后的中間位置和埋深作為探測點的位置和埋深。對于直埋電纜可采用感應法和夾鉗法綜合探測,同時要分別探測每根電纜,分別追蹤、定位和定深,確保不會遺漏分支電纜。
4、非金屬管道的探測,根據場地條件、管徑的大小、性質等因素,可采用示蹤電磁法或用探地雷達進行剖面掃描探測,必要時進行開挖驗證,對于大口徑的管線也可采用探地雷達探測和驗證。
5、加強對隱蔽點的拐點、三通、四通點的連續追蹤探測,并在各個方向上測定兩個以上的直線點和深度,通過直線交匯的方法定出,在地面作標志,然后取相應管線的埋深中數作為該點的埋深,測深應在特征點以外的直線段上測定,確保探測精度。
6、當城市道路圓弧較大或是不規則彎曲時,適當增加管線點,以保證其彎曲特征。
7、對于管線復雜和困難地區宜采用綜合方法探測,然后根據探測效果選取最佳、最有效的探測方法,必要時采用開挖方法驗證。被查金屬管線鄰近有較多平行管線或管線分布情況較復雜時,宜采用直接法、夾鉗感應法、壓線法或選擇激發法等方式進行探查。采用直接法時,應把信號施加點上的絕緣層刮干凈,保持良好的電性接觸;接地電極應布設合理,接地點上應有良好的接地條件,必要時可以在接地處澆水,保證接地良好。采用直接感應法時,夾鉗應套在被查管在線,保證夾鉗接頭通路。當定深的管線點周圍管線復雜、測深出現極不正常的情況下,應直接開挖進行量測。
(三)管線點測量
1、基礎控制。測區內必須要有委托方提供的城市等級導線控制點,平面和高程的起算基準應符合規范的規定,可直接作為圖根加密的起算點。在基礎控制空白或破壞嚴重的地區,在征得委托方同意后,按相關規程規范執行。平面基礎控制可以采用導線方式用全站儀施測,也可以采用GPS方式布設和施測。高程控制一般采用四等水平方式或紅外測距高程導線代替四等水平的方式進行。
2、圖根控制。在城市基礎控制點的基礎上,采用附合導線或導線網的形式用全站儀施測,也可以采用GPS RTK方式施測圖根控制點。
3、對定位后的管線點,使用全站儀采用極坐標法測定其三維坐標,測距邊長不得大于定向邊長,水平角和垂直角各測半測回,儀器高和覘標高用鋼卷尺準確量至毫米,觀測數據采用全站儀記錄。
(四) 管線數據處理
在地下管線探測工程外業進行的同時,利用專用軟件對外業探測所采集的屬性數據進行錄入和處理,形成地下管線數據庫,將數據庫的物探點表和物探線表檢查后錄入信息管理系統,同時以數據庫為基礎,生成綜合管線圖和專業管線圖,將圖表歸檔管理。
(五)綜合(專業)管線圖編輯
利用專業軟件對經管線數據處理形成綜合管線圖和專業管線圖進行編輯,并輸出正式成果。
(六) 成果整理、報告編寫
按照城市地下管線探測技術規程和項目技術要求編制技術總結、項目工作總結以及各工序總結、檢查報告。各類總結、報告的內容必須詳盡、符合要求。
二、 地下管線探測工程的質量控制
地下管線探測項目的質量可分為:數據采集質量,主要是物探對管線的定位、定深精度,測量從控制到實測地形及管線點收測質量。數據入庫質量,數據一致性、邏輯性、拓撲關系等。數據在管理系統運行質量,檢核軟件系統,各項功能能否操作實現,性能是否穩定,三維可視化程度等。質量控制需要注意以下幾點。
(一) 按質量保證體系的要求作業
根據項目工程的具體情況,堅決貫徹執行ISO9001-2000質量保證體系的要求,始終圍繞質量保證體系的中心思想是:確保工程質量,力求精益求精,及時處理探測作業中出現的質量問題,保證整個探測工程能夠順利地完成。
(二)質量保證的具體措施
1、為了確保工程的成果質量,施工前對進入測區的技術人員組織和學習技術規程和項目工程技術設計書,使大家明確自己的工作職責,切實掌握技術規程和項目工程技術設計書中的有關條文,嚴格按ISO9001-2000質量保證體系的要求施工作業。
2、探測單位成立項目質量檢查小組,建立自上而下的分級質量把關體系,實施三級質量檢查體系:臺組互檢、技術負責檢查、院級檢查。外業按工作的流程由各探測單位從進測區現場開始,完成資料分析、調查、探查、測量、數據處理、編輯綜合管線圖、成果檢查,形成一個完整的質量保證體系。
3、項目負責人、技術負責人、質量檢查人員要深入生產第一線,在生產過程中發現問題、解決問題。
4、對生產過程中發現的問題要及時地進行統一和解決,遇到疑難問題要組織生產技術骨干進行會診,通過收集數據、詢問相關技術人員進行解決,實在不能解決的要上報委托方,并在技術總結中予以說明。
5、組織技術人員針對各測區的疑難問題進行技術開發、技術創新,并在生產中加以推廣應用。
6、注意綜合管線的審查和野外巡視檢查。
參考文獻:
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1 礦山測量信息管理系統的結構設計
針對礦山測量工作特點所設計的礦山測量信息管理系統是一個由測量數據信息數據庫管理系統模塊與礦山地形圖繪制系統模塊共同組成的,能夠結合礦山測量數據信息進行礦山測量地形坐標的自動計算以及礦山地形圖的自動繪制功能,使用礦山測量信息管理系統進行礦山測量工作的實施,不僅對于礦山測量的工作效率有很大的提高,而且對于礦山測量的準確性也有很大的
保證。
1.1 礦山測量信息管理系統的軟件結構部分
在礦山測量信息管理系統中,礦山測量信息管理系統的軟件結構部分主要是指礦山測量信息管理系統中的礦山測量數據庫系統結構部分以及礦山地形圖自動繪制系統部分。這兩個系統部分也是礦山信息管理系統中的重要結構部分,對于礦山測量數據信息的管理以及礦山測量工作的完成都有著重要的作用。在進行礦山測量信息管理系統的設計時,應注意對于礦山測量信息管理系統中的測量信息數據庫系統結構部分與礦山地形圖的繪制系統結構部分之間的相互關系進行靈活的把握,以保證整個礦山測量信息管理系統對于礦山測量信息數據的管理以及運用。礦山測量信息管理系統軟件系統結構如下圖1所示。
1.2 礦山測量信息管理系統中局域網組建與設計
在礦山測量信息管理系統中,除了組成礦山測量信息管理系統的測量信息數據庫系統與礦山測量圖的繪制系統結構外,組成礦山測量信息管理系統還需要有一定局域網資源以實現對于礦山測量信息管理系統中礦山測量數據信息的傳輸。在對于礦山測量信息管理系統中局域網部分的組建與設計中,首先需要確定相關的礦山測量信息管理系統中的局域網組建方案,然后根據相關的礦山測量信息管理系統中確定的局域網組建方案進行局域網的組建。需要注意的是在進行信息管理系統中的局域網組建時應對于局域網組建的硬件設備成本以及后期維護情況進行考慮。在進行礦山測量信息管理系統中的局域網的訪問設計時需要根據礦山測量的實際情況結合礦山測量數據信息管理系統進行訪問設置。
2 礦山測量信息管理系統中測量數據管理
在礦山測量信息管理系統中,主要的系統軟件結構部分由測量數據庫系統與礦區圖繪制系統。其中礦山測量信息管理系統中的測量數據庫系統部分主要是負責礦山測量中測量收集數據信息的管理以及存儲、共享。
2.1 礦山測量信息管理系統測量數據庫ER模型
在礦山測量信息管理系統中,對于礦山測量數據信息進行管理的系統結構部分主要是測量數據庫系統結構部分。對于礦山測量數據庫系統結構設計主要是依賴于礦山測量數據庫的ER模型,如下圖2所示。
在礦山測量的數據庫ER模型中,對于礦山測量的數據信息的管理主要是通過礦山測量數據庫ER模型中的礦山測繪圖、礦山測量地面控制點以及礦山測量地面控制網和礦山井下導線部分等組成。在礦山測量數據庫的設計中,礦山測量數據庫ER模型中的各組成部分之間通過相互之間的作用關系,最終相互轉換并聯系起來,形成整個礦山測量信息管理系統中的測量數據庫系統結構
部分。
2.2 礦山測量數據管理的共享存儲設計實現
在進行礦山測量信息管理系統中的測量數據庫系統部分的設計中,對于測量數據信息的共享存儲方式的設計與實現也是對于礦山測量數據庫系統設計的一部分。對于礦山測量數據信息的共享數據的存儲方式的設計是通過Visual FoxPro對于數據信息共享存儲方式的支持來完成對于礦山測量信息管理系統中的共享數據存儲方式的設計與實現。這種對于共享數據的存儲設計不僅可以支持數據的共享,還支持對于共享數據的訪問以及鎖定等處理,能實現對于礦山測量數據的更多管理功能。對于礦山測量信息管理系統中的數據表系統部分的打開設計與實現在礦山測量信息管理系統中是以共享的方式進行打開的,而進行數據表的刪除時也并沒有真正的將數據信息刪除掉。
3 礦山測量管理中礦山圖紙系統設計與實現
礦山測量信息管理系統中,主要的系統軟件結構包含礦山測量數據庫系統部分與礦山圖紙的繪制系統部分。在對于礦山測量信息管理系統中的礦山圖紙繪制系統的設計時主要是從礦山圖紙的存儲方式以及礦山測量圖紙的繪制兩個部分的設計與實現進行分析。首先在進行礦山圖紙存儲方式的設計中,一般情況下支持礦山圖紙存儲方式的計算機文件格式主要是CAD礦山圖紙文件格式,對于礦山測量繪制圖紙的的數據信息的存儲支持形式則是一種大型的二進制存儲格式。在礦山測量地圖的繪制設計中主要是使用相應的計算機編程軟件進行設計實現的,能夠實現礦山圖紙的高度自動化繪制。對于礦山圖紙的具體繪制程序繪制過程如下圖3所示。
4 結束語
總之,在進行礦山測量信息管理系統的設計與實現中,應注意結合礦山測量的實際情況,充分利用現代信息技術與礦山測量信息的管理技術模型進行礦山測量信息管理系統的設計與實現,以推進對于礦山測量數據信息的管理,推動礦山測量工作的順利實施。
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