地下管線探測(cè)信息化生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、地下管線探測(cè)信息化生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘要：本文針對(duì)地下管線探測(cè)傳統(tǒng)作業(yè)模式中存在的問題進(jìn)行了全面分析，提出了系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容，并以管線內(nèi)外業(yè)一體化采集系統(tǒng)為例，從系統(tǒng)流程分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、主要功能模塊實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程。通過建立管線探測(cè)系列產(chǎn)品，將極大提升管線探測(cè)內(nèi)、外業(yè)的工作效率，加強(qiáng)管線數(shù)據(jù)庫的建庫水平，提高管線探測(cè)成果質(zhì)量及管線成果的應(yīng)用水平。 關(guān)鍵詞：地下管線；信息化；生產(chǎn)；設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 中圖分類號(hào)：tu279.7+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)： 1.管線探測(cè)現(xiàn)狀分析 1.1 管線信息化管理是城市建設(shè)的需要 城市地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，被喻為城

2、市的“生命線”。近年來全國(guó)每年因施工而引發(fā)的管網(wǎng)事故所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)50億元。管線位置、材質(zhì)、屬性信息不能及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取，是導(dǎo)致事故的一個(gè)重要原因。只有通過信息化手段，全面、系統(tǒng)的掌握地下管線的現(xiàn)狀，才能減少管線事故的發(fā)生。 1.2管線探測(cè)作業(yè)模式跟不上市場(chǎng)發(fā)展的步伐 地下管線探測(cè)工作主要包括管線測(cè)量、管線探查和管線圖編繪，管線測(cè)量測(cè)定管線的空間位置，管線探查調(diào)查管線的各類屬性，管線圖編繪是將地下管線的空間位置和屬性綜合編繪到以地形圖為基礎(chǔ)的管線圖上。 傳統(tǒng)的管線探測(cè)作業(yè)模式一般為先外業(yè)測(cè)量、探查，再內(nèi)業(yè)資料整理、編繪。管線測(cè)量外業(yè)記錄目前多以掌上電腦（pda）和外業(yè)手薄方式記錄，管線

3、探查資料記錄多以紙質(zhì)管線圖加手薄方式記錄，內(nèi)業(yè)需要綜合紙質(zhì)管線圖和手薄來整理編繪成果圖及建立管線數(shù)據(jù)庫。這種傳統(tǒng)的作業(yè)方式，存在著重復(fù)作業(yè)、后期成果整理工作繁雜、容易出錯(cuò)、效率低下等缺點(diǎn)。 1.3 管線探測(cè)成果無法滿足市場(chǎng)需要 近年來，市場(chǎng)對(duì)管線數(shù)據(jù)庫和管線信息系統(tǒng)的需求十分明顯，傳統(tǒng)管線探測(cè)方式產(chǎn)生的成果為電子圖紙和表格形式，已經(jīng)無法滿足對(duì)市場(chǎng)對(duì)管線探測(cè)產(chǎn)品的需要。 1.4 管線探測(cè)發(fā)展趨勢(shì)分析 利用信息化手段，采用移動(dòng)終端來記錄管線探測(cè)的成果，達(dá)到內(nèi)外業(yè)一體化，是當(dāng)前管線探測(cè)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。同時(shí)，以管線數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的各類信息化應(yīng)用系統(tǒng)，如二維和三維形式的數(shù)字管線系統(tǒng)，越來越受到相關(guān)

4、城市建設(shè)單位的青睞。 2.系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容 2.1系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo) 以信息化技術(shù)為手段，提升和改進(jìn)管線探測(cè)內(nèi)、外業(yè)的作業(yè)方式，加強(qiáng)管線數(shù)據(jù)庫的建庫水平，促進(jìn)管線探測(cè)內(nèi)外業(yè)工作的一體化作業(yè)，提高管線探測(cè)成果質(zhì)量控制水平及管線成果的管理和應(yīng)用水平，并形成管線探測(cè)系列產(chǎn)品，面向市場(chǎng)推廣。 2.2 系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容 本項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容是形成管線探測(cè)系列產(chǎn)品，包括既有管線的入庫軟件、管線內(nèi)外業(yè)一體化采集軟件和測(cè)量外業(yè)記錄軟件。 既有管線成果入庫軟件 針對(duì)既有管線成果資料，開發(fā)管線成果入庫工具。入庫時(shí)，逐條采集管線點(diǎn)和管線段的空間和屬性信息，入庫的同時(shí)進(jìn)行管線的邏輯錯(cuò)誤檢查，如連通性檢查、屬性錯(cuò)誤檢查等。 管

5、線內(nèi)外業(yè)一體化采集系統(tǒng) 基于平板電腦，開發(fā)管線探查內(nèi)外業(yè)一體化的采集系統(tǒng)。在外業(yè)調(diào)查中，將使用平板電腦記錄管線調(diào)查的成果，外業(yè)完成后，可以由平板電腦直接導(dǎo)出符合規(guī)范的數(shù)據(jù)庫表格，基于該數(shù)據(jù)庫可以自動(dòng)生成管線成果圖。 測(cè)量外業(yè)記錄軟件 基于掌上電腦設(shè)備，開發(fā)全站儀、水準(zhǔn)儀測(cè)量記錄軟件。在外業(yè)過程中，利用掌上電腦記錄軟件來記錄測(cè)量成果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不滿足精度的粗差，同時(shí)，導(dǎo)出的數(shù)據(jù)可以直接進(jìn)入平差軟件。 3.系統(tǒng)技術(shù)路線和設(shè)計(jì)思路 既有管線成果入庫工具的開發(fā)采用基于auto cad環(huán)境下的二次開發(fā)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。 管線測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)，基于android操作系統(tǒng)的平板電腦開發(fā)。系統(tǒng)采用webgis技術(shù)

6、中常用的瓦片地圖技術(shù)實(shí)現(xiàn)平板電腦上的電子地圖環(huán)境，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)圖屬一體化采集。 測(cè)量外業(yè)記錄軟件，基于android操作系統(tǒng)的掌上電腦開發(fā)。 4.管線內(nèi)外業(yè)一體化采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本文以管線內(nèi)外業(yè)一體化采集系統(tǒng)為例，重點(diǎn)介紹此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)過程。 4.1管線數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 地下管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，數(shù)據(jù)量巨大，因此，建立管線數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一管線數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)管線數(shù)據(jù)的高效組織和管理，是系統(tǒng)建設(shè)的重中之重。 根據(jù)圖形特征，管線數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為“管點(diǎn)”和“管段”兩個(gè)主表，以及管線類型、管點(diǎn)類型、材質(zhì)類型等輔表。 表1管點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 4.2系統(tǒng)主要功能模塊實(shí)現(xiàn) 4.2.1管線電子草圖的繪制 此模塊實(shí)現(xiàn)了在

7、掌上電腦直接繪制地下管線電子草圖，首先選擇管線及管線點(diǎn)的類型，確定管線點(diǎn)的前后左右位置關(guān)系，由程序自動(dòng)進(jìn)行管線點(diǎn)的連接，然后將管線的屬性錄入到管線的擴(kuò)展屬性表。外業(yè)探測(cè)工作完成后，測(cè)區(qū)內(nèi)的電子管線草圖已形成，外業(yè)采集的管線屬性也描述清楚了。圖形操作界面如圖1所示。 圖1 管線點(diǎn)屬性錄入界面 4.2.2 管線點(diǎn)的測(cè)量 地下管線電子草圖沒有確定管線點(diǎn)的三維空間位置，只模擬了相互位置關(guān)系，需要進(jìn)行管線點(diǎn)的坐標(biāo)高程測(cè)量。采用管線測(cè)繪模塊的修測(cè)功能，結(jié)合全站儀進(jìn)行自動(dòng)通信，實(shí)現(xiàn)管線點(diǎn)測(cè)量的數(shù)字化過程。 4.2.3 管線數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理 此模塊針對(duì)外業(yè)采集的電子草圖，在統(tǒng)一的內(nèi)業(yè)處理軟件上進(jìn)行轉(zhuǎn)換格式、圖形編

8、輯、屬性編輯、生成管線成果圖等操作。操作界面如圖2所示。 5.結(jié)語 本文針對(duì)地下管線探測(cè)傳統(tǒng)作業(yè)模式中存在的問題進(jìn)行了全面分析，提出了系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容，并以管線內(nèi)外業(yè)一體化采集系統(tǒng)為例，從系統(tǒng)流程分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、主要功能模塊實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程。通過建立管線探測(cè)系列產(chǎn)品，將極大提升和改進(jìn)管線探測(cè)內(nèi)、外業(yè)的工作效率，加強(qiáng)管線數(shù)據(jù)庫的建庫水平，促進(jìn)管線探測(cè)內(nèi)外業(yè)工作的一體化作業(yè)，提高管線探測(cè)成果質(zhì)量控制水平及管線成果的管理和應(yīng)用水平。 參考文獻(xiàn)： 1 王清泉 王磊. 基于eps地下管線測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化技術(shù)的研究j.測(cè)繪通報(bào)，2008（5）：54-57. 2 王明權(quán) 余成江 張平. 內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)在地下管線探測(cè)中的應(yīng)用j.城市勘測(cè)，2008（2）. 3 程偉