1、管線探測技術培訓教材1. 技術設計的編制1.1 編寫技術設計書的原則、要求及設計書的內容編寫依據和原則1）上級下達的任務書的文件和合同書。2）有關的技術標準和用戶要求。3）應考慮先整體后局部，且顧及發展；要滿足用戶要求，重視社會效益和經濟效益。4）要從測區實際情況出發，考慮施工人員素質和設備情況，挖掘潛力選擇最佳作業方案。5）廣泛收集資料，認真分析和充分利用已有的資料。6）積極采用新技術、新方法。基本要求1）設計人員首先要明確任務的性質、工作量、要求和設計原則以及用戶的特殊要求。2）設計人員應認真做好測區情況的踏勘和調查分析工作。3）設計人員要對設計書負責，要深入第一線了解設計方案的正確性，發

2、現問題及時處理。4）內容明確，文字簡練。技術標準已有明確規定的，一般不再重復。對作業中容易混淆和忽視的問題，要重點敘述。5）采用新技術、新方法時，要說明可行性研究或試驗結果以及達到的精度指標。6）名詞、術語、公式、符號、代號和計量單位等與有關法規和標準一致。主要內容 1） 探測工作的目的、任務、范圍和期限；2）測區地形與測量控制資料分析、交通條件及相關的地球物理特征、地下管線概況 ；3）探查方法有效性分析，工作方法及具體技術要求 ；4）控制測量及管線點連測及數據處理、管線圖編繪的工作方法及具體要求；5）作業質量、安全及環境保證體系及具體措施； 6）存在的問題及對策；7）施工組織與進度安排 8）

3、擬提交成果資料 1.2 編寫技術設計書的方法和步驟了解目的要求，落實工程任務收集資料，現場踏勘 對已有資料進行分析確定工程實施技術方案組織編寫技術設計書1.3 技術設計書編寫提綱概述1）任務概況：交代清楚工作目的、基本任務、測區范圍、工作量、工作內容、技術要求，完成工作的期限，提交成果資料的時間等。2）測區自然地理概況：地理位置、行政隸書、居民地、道路交通、水系、植被等要素的主要特征；說明氣候、風雨季節及生活條件等情況。3）測區地球物理特性及地下管線概況說明作業區內已有成果資料分析分析作業區已有測量控制資料、地形圖資料及管線資料分析；作業依據 1）任務書2）合同書3）設計書4）技術標準、規程、

4、規范。設計方案（針對該項工程的作業技術方法） 1）控制測量、管線點測量、地形測量工作方法及技術要求；2）管線探測方法及具體技術要求。3）管線疑難物探的分析及對策。質量、安全及環境保護體系及措施1）作業質量保證體系及措施。2）三級檢查要求。3）安全、環境保護施工要求。施工組織與進度安排 1）擬投入的人員 2）擬投入的設備 3）施工進度安排擬提交成果資料 說明擬提交的資料清單 2.管線探測作業技術方法2.1施工流程圖2.1：施工流程圖2.2管線探查技術地下管線探測應遵循從已知到未知，從簡單到復雜的原則，優先選用有效、快速、輕便的探測方法，復雜條件下宜采用綜合方法。對金屬管線，探查方法宜采用電磁法，

5、工作方法主要采用直接法、感應法及夾鉗法；對非金屬管線宜采用電磁波法、機械法等。由電磁場理論可知，發射低頻電磁波衰減較慢,傳播距離遠,對周圍管線感應小，在連續導電的金屬管線上效果較好。發射高頻電磁波衰減快,傳播距離近,穿透能力強，在連續性不好的金屬管線上探測效果較好。由于市區內各種電信、電纜、無線電臺等形成比較復雜的電磁波干擾區，且各種金屬管線相互影響，在其周圍存在著不同頻率不同強度的電磁場，為了克服種種干擾以保證質量，根據投入儀器設備功能按如下方式工作： （）消除偶然誤差。用管線探測儀探測管線時，首先確定管線走向平面位置及埋深，然后沿走向方向旋轉180°再確定管線的走向平面位置及埋深

6、，兩次所探結果誤差小于厘米，取平均值，若兩次所探結果大于厘米小于厘米再進行重復探測，結果滿足誤差小于厘米為止。若兩次所測結果誤差大于厘米應及時找出原因或更換儀器，利用旋轉探測法消除儀器的偶然誤差。 （）提高觀測精度。探測埋深相同或埋深不同且距離較近的兩條或多條管線時，由于管線異常難以區分，定位、定深失真較大。解決這些問題，除了盡量用低頻外，應采用多種探查方法進行探查，如：旁側感應法、垂直偶極子壓線法等。外業操作人員要牢記可能會出現的偏差趨向問題，并結合測區的地電條件，在探測過程中進行適時修正，以達到規程要求精度。 ()金屬管線的探查 金屬管線主要為給水、熱力及燃氣管線，由于其具有良好的導電性，

7、所以在外界干擾較小的地段,其異常值較容易在背景值中區分出來。使用方法主要為直接法、夾鉗法及感應法。 a.給水、熱力管道的探查 給水管道一般具有較好導電性能,激發方式用直接法或感應法均可,旁測干擾較小時,一般用Hx或x的極大值定位,用直讀法或比值法定深。使用直讀法應盡可能使用較低頻率,采用不同方法多次讀數離散程度較大時,不應繼續追蹤探查。 b.燃氣及工業氣體管道的探查 燃氣管道的探測一般采用感應激發法,用常規辦法定位、定深均能滿足要求。在保證安全的前提下，也可以用直接法，但應盡量少用為宜。 ()非金屬管線的探查測區內非金屬管線主要是燃氣管線、部分給水管線及排水管線，其埋設一般在0.55m之間，由

8、于其斷面較大且有一定的分布規律，所以具有較好的地球物理條件，對高頻電磁波有較好的反射作用。對非金屬管線的探查主要采用探地雷達。其探測方法是垂直管線布設剖面，逐點觀測，取得來自被探目標體的反射回波圖形。探地雷達用反射波法，完成一個剖面后，發射天線與接收天線對調，重復工作，其探測結果取兩次探測異常點中心，能夠有效地消除偶然誤差。另外，非金屬管線或非良性傳導管線還可以采用示蹤電磁法、開挖、釬探等方法。2.3探測儀器一致性試驗與參數選擇地下管線探查前，應在探查區或鄰近的已知管線上進行儀器一致性試驗，目的是為了確定方法技術和儀器設備的有效性、精度和有關參數，對投入的探測儀器做一致性測定，以確保探測的精度

9、。每天作業前后，應檢查儀器的電池電壓。探測金屬地下管線宜選用電磁感應類管線探查儀器即管線儀，管線探測儀器應具備以下特性：a 對被探測的管線能獲得明顯的異常信號；b 具有較強的抗干擾能力；c 對相鄰管線具有教強的分辨能力；d 應具有足夠大的發射功率，以滿足探測深度的要求；e 有多種發射頻率可供選擇，以滿足不同探查條件的需要；f 能觀測多個異常參數；g 性能穩定，重復性好；h結構堅固，密封良好，能在10ºC至+45ºC 的氣溫條件下和潮濕的條件下工作；i儀器輕便，操作簡便易于掌握；2.4管線儀定位、定深方法使用管線儀對所探測的管線進行定位常用的方法有兩種：極大值法和極小值法。兩

10、種方法宜綜合應用，對比分析，這樣能較好地確定目標管線的平面位置。（1）利用管線儀定位的方法a 極大值法：極大值法包括Hx極大值法、Hx極大值法。Hx是利用管線儀垂直線圈測量電磁場的水平分量之差，這種方法能消除部分干擾的影響，且異常曲線形態幅度較大，寬度較窄，失真較小，所以利用Hx極大值法確定地下管線的平面位置是一種較好的方法（見下圖2.2a）。 HxHx x x 2.2b2.2a當管線儀不能觀測Hx時，可用水平分量Hx極大值法定位，Hx極大值法異常幅度大且寬異常容易被發現，（見圖2.2b）Hx、Hx的極大植處均為管線的地面投影位置。b極小值法：極小值法是利用管線儀的水平線圈測量垂直分量Hz，由

11、于在管線正上方Hz=0 故在管線正上方為極小值。(見圖2.2c) Hz 受來自垂直地面干擾或附近管線的干擾較大，故定位誤差較大 。 x 2.2c用管線儀探測時，一般是沿管線走向向前追蹤，在不大于m（拐彎時以保證圖上弧線特征并以不大于m為原則）處定點，正反向讀數，取極大值確定平面位置。如果正反向極大值偏差大于3cm時，則重復觀測;若小于3cm時，則取其平均值確定平面位置。 （2）利用管線儀定深的方法 使用管線儀定深的方法教多，主要有：特征點法（Hx百分比法、Hx特征點法） 、直讀法及45º法，探查過程中宜多種方法綜合應用，同時針對不同情況進行方法實驗，選擇合適的定深方法。測深一般采用7

12、0%法和直讀法。 Hx70%法：Hx百分比與管線埋深具有一定的對應關系，利用管線Hx異常曲線上某一百分比處兩點之間的距離與管線埋深之間的關系即可的出管線的埋深 。直讀法：這種方法簡便，在簡單條件下有較高的精度，但由于周圍電性的不同，可能會影響定深的精度，應根據定深修正系數進行修正。 2.5疑難問題的處理方法 施工中個別地段可能由于地形變化大，地下管線交叉無序，空中高壓電線形成干擾磁場等，使得探測信號不確定，背景值不明顯，從而形成疑難管線點。對于疑難管線點的探查方法：一是采用認真分析、研究調繪圖，摸清其分布再進行探測；二是幾臺儀器、幾種方法交叉探測，從中找出較可靠的異常值；三是向權屬單位尤其是向

13、直接參與敷設管線的人員了解管線的分布情況，甚至在可能的地段進行開挖驗證，最大限度地確保疑難點探測精度。本次地下管線普查的工作重點及難點主要為：A .非金屬管線的探測，主要是指給水砼管、PE管，氣PE管，無金屬骨架的光纖電纜。非金屬管線，由于其自身的物性特征，在低頻電磁場的激發下并不能產生可探測到的電磁場信號，且不能采用信號示蹤的方法。在目前的技術條件下，擬采用以探地雷達為主的綜合探測方法及技術。a.非金屬管線的三通位置，不同管徑連接處以及大多數支管多為金屬材質，可采用靜磁法、低頻電磁法對其定位。b. 根據非金屬的管徑及埋深選擇探地雷達（GPR）的工作頻率以得到最佳響應，同時應注意到介質不均勻性

14、對目標物信號的干擾，移動剖面位置有時可得到理想效果，如采用瑪拉易捷管線雷達等。c. 機械法：有條件的地方可采用開挖和釬探對管線準確定位定深。d 向權屬單位尤其是向直接參與敷設管線的人員了解管線的分布情況，幫助定點。B. 近間距平行金屬管線的探測a. 問題的存在多條相鄰平行地下管線的探測問題，一直是地下管線探測的難題，由于相鄰管線走向一致，且相互間距較小，兩條管線對儀器所發出的激發信號會產生互感現象，使目標管線所產生的異常值很難區分或者存在較大的偏差，因此管線探測人員經常將相鄰平行的管線漏測或難以區分。b. 分析根據電磁場理論及多年來的探測經驗分析，在一定相對位置下，感應工作頻率越高，相鄰平行管

15、線相互感應影響較大，因此，在此類管線探測中，應選用低頻電磁感應或直接連接法探測。當管線間距小于管線埋深時，儀器所接收的異常值只有一個，此時很容易忽略另一條管線的存在，而且針對所探測的管線位置也有較大的偏差；當管線間距大于管線埋深同時小于管線的2倍埋深時，異常值有兩個，但不明顯；當管線間距大于2倍管線埋深時，兩個異常值較為明顯。管線的變徑與異常的寬度、異常的形態有著密切的關系。管徑越小，異常范圍愈窄，異常峰值愈尖。反之，范圍愈寬，峰值愈緩。c. 解決的方法 為減少或避免相鄰平行管線的相互影響，更加精確地探測其位置，在探測中，感應或激發裝置應盡量采用低頻電磁感應或分別對某一管線進行低頻直接連接法激

16、發。 可以采用改變兩條管線的磁感應電流的辦法，改變激發和接受方式，以達到區分兩條地下管線的目的。2.6管線點編號及標注（1）管線點編號（測區內唯一識別碼）原則為：管類碼+測區號+流水號。地下管線的代號和顏色按地下管線探測技術規程要求進行。（2）隱蔽管線點的標注。隱蔽管線點平面位置確定后，用統一規格的鐵釘打入地面至平，用紅油漆以鐵釘為中心畫圓形符號“”。按管線類型代碼編排點號實地標注。在實地標注的同時將點號及類型、性質等數據填入手簿，并在圖上標注管線走向、連接關系、點位編號等，形成探查草圖。交于測量工序使用。（3）明顯管線點的標注。明顯管線點標注在管線點的中心部位，其他標注內容同隱蔽點。為防止管

17、線點標注丟失，除在管線點附近作標注外，還在其附近建（構）筑物上做距離標注。2.7記錄手簿外業探測的原始資料需要記錄，一般要填寫記錄手薄，對探測記錄的一般要求： 1)各專業管線使用專門的探測記錄本進行記錄,記錄內容要正確、完整、清晰、美觀。 2)記錄內容包括測點編號、測點性質、管線性質、材質、規格、埋深、載體特征、權屬單位和備注。另外需記錄測區、圖幅、儀器類型、探測人員、記錄人員、日期等。 3)管線名稱、管線點名稱填寫嚴格按要求執行,測點性質必須與圖上保持一致。4)涉及管線規格、深度、材質變化的管線點應按不同的管線點分別處理，記錄時管線規格、埋深、材質等內容填寫清晰,并且保持與草圖、管線連接關系

18、一致。管線規格由大到小順序填寫。其內容一般按下表進行。地下管線探查記錄表工程名稱： 工程編號： 管線類型： 發射機型號：管線點號連接點號特征附屬物材質規格（mm）載體特征隱蔽點探查方法埋深（cm）埋設備注根數(壓力/電壓)已用孔數/總孔數激發方式定位定深探測修正后方式年代權屬單位： 測區： 圖幅編號： 接收機型號：探查單位： 探查者： 探查日期： 校核者： 第 頁共 頁3. 地下管線測量包括控制測量、地下管線點測量、地形測量3.1控制測量、地形圖修測及建庫工作要求1控制測量按照城市測量規范CJJ8-99等相關技術規范的要求執行；2地形圖測量及建庫按照城市測量規范CJJ8-99及地方標準的要求執

19、行。3.2控制測量 控制測量是在等級控制網的基礎上按現行的行業標準城市測量規范CJJ8-99的要求加密等級控制點。根據本測區已有等級控制網的分布情況擬布設一級或二級GNSS靜態控制網、RTK圖根控制網及圖根導線控制網。使用靜態GNSS方法施測基礎控制點和使用動態RTK方法施測地下管線點的圖根點，其點的高程必須采用四等水準測量。用于1：1000比例尺地形圖測量的RTK方法施測的圖根點高程按衛星定位城市測量技術規范CJJ/T73-2010執行。1控制點編號按測區規定執行。2GNSS控制測量GNSS控制測量按現行的衛星定位城市測量技術規范CJJ/T73-2010執行。（1） GNSS網的布設1）GN

20、SS網相鄰站點的平均邊長和精度要求見表3.1“GNSS網的主要技術要求”。GNSS網的主要技術要求 表3.1等級平均邊長（km）a(mm)b(1×10 )最弱邊相對中誤差一級11051/20000二級11051/10000注：表中a表示固定誤差；b表示比例誤差系數GNSS網相鄰點間基線長度精度應按下式計算： 式中： - 基線長度中誤差(mm)； a 固定誤差（mm）； b - 比例誤差系數（mm/km）； d 相鄰點間的距離（km）；2）GNSS網的主要技術要求應符合下表規定。一、二級網最大邊長可在平均邊長的基礎上放寬1倍，當邊長小于200m時，邊長中誤差應不大于±2cm.

21、3）GNSS網宜由一個或若干個異步觀測環構成，也可采用符合線路的形式構成。各等級GNSS網中每個異步環或附線路中的邊數應符合下表規定。非同步觀測的GNSS基線向量，宜安所設計的網圖選定，也可由軟件自動挑選獨立基線構成環路。 異步環或附和線路邊數的規定 表3.2等 級一級二級異步環或附和線路的邊數（條）10104）選點及埋石A選點準備工作a 測區內現有地形圖，可作為測區踏勘、控制選點參考依據。.b測區內道路四通八達、沿道路對測區內控制點進行加密，可滿足本測區需要。B根據項目目標和測區的自然地理情況進行網型及點位設計，并進行控制網優化和精度估算。C選點除應滿足衛星定位城市測量技術規范CJJ/T73

22、-2010外還應符合下列規定： a 點位應選在交通便利，并有利于擴展和聯測的地點； b 視場內障礙物的高度角不宜大于15°； c 對符合要求的已知點，經檢查點位穩定可靠的，可以充分利用； d 點位選定后應現場做標記、畫略圖；D埋石：基礎控制點埋石要求：I級點和II級點均需在實地刻出邊長為20cm的方框，中心釘入有“十”字刻劃的金屬標志（實地做法見圖3.1）；按城市測量規范中的要求做點之記。圖3.1：城市二級控制點埋石圖 （2）GNSS測量 1）GNSS接收機的選用應符合下表之規定。 GNSS接收機的選用 表3.3GNSS控制測量等級一級二級接收機類型雙頻或單頻雙頻或單頻標稱精度 (1

23、0mm+5×10-6 ×d) (10mm+5×10-6 ×d)同步觀測接收機數33（2）在測量實施之前，要進行接收機的檢驗，并按照基本技術要求，擬定外業觀測實施計劃，在外業觀測、數據處理、數據檢驗、質量檢查以及提交資料方面，嚴格按照CJJ/T73-2010衛星定位城市測量技術規范的要求，根據測區首級控制的基本情況和甲方、監理方的具體要求，本測區擬布設城市二級點。 3圖根控制測量 （1）GPS-RTK控制測量隨著全球定位系統(GPS)技術的發展，載波相位差分實時動態定位(RealTimeKinematic-RTK)測量技術也日趨成熟。本次圖根控制點的平面坐

24、標亦可采用實時RTKGPS進行，其用來測量管線點的圖根點高程采用水準測量施測。圖根點的點位應選在便于觀測、點位穩定、易于保存不妨礙交通的路面上；對所有圖根控制點必須埋設牢固，瀝青路面上的點位可用長10cm、直徑10mm的鋼釘作為點位，水泥地用鋼釘或鑿“十”字，土地要采用木樁，地面標記明確、清楚，且實地要有栓點。采用GPS- RTK 法測定圖根點時，應采用在不同的基站上重復設站兩次觀測的方法進行測量，當兩次觀測的坐標、高程較差小于±5cm時取中數利用。圖根點的各種計算和最終成果均取至0.001m，圖根點的觀測手簿及計算過程應整理提交。1）RTK測量技術的一般規定 A RTK測量前應進行

25、技術設計，以得到最優測量方案。B 根據任務的需要，收集測區范圍內的等級控制點、水準點、各種比例尺地形圖等已有資料。對資料進行分析研究，必要時進行實地踏勘，然后進行圖上設計。RTK測量方案設計應視其目的、要求的精度、衛星的狀況、儀器類型和數量、測區地形和交通狀況綜合考慮，按照優化設計原則進行。C 測量前應收集已有的WGS-84坐標與地方三維坐標之間的轉換參數，如果測區內已知控制點具有地方坐標和WGS-84坐標系(如已有靜態GPS控制網數據)，則可直接求取轉換參數。如沒有則應對測量區域的控制點進行平面及高程數據的擬合以求取轉換參數。 D 收集測區已知成果時，應盡可能采用同期測量成果，以避免部分起算

26、點的相對精度達不到要求而影響轉換參數的精度，最終影響測量成果的精度。同時可在允許的情況下盡量多選控制起算點，以便在轉換時作精度最優取舍。E 應采取不同已知控制點的匹配方案，用不同的計算方法求得轉換參數，經比較后選擇殘差較小、精度較高的一組參數使用。在無WGS-84坐標情況下，使用RTK測量儀器用點采集方式獲取：基準站的WGS-84坐標直接在手簿中讀取，然后將流動站安置于控制點上采集WGS-84坐標，進行點校正，求解坐標轉換參數。 F平面轉換方程一般只適用于GPS控制網的約束范圍，所采用的測量控制點應能夠將整個測區包圍起來并盡可能分布均勻。擬合所采用的控制點點數應不少于3個，并應有一定數量的檢測

27、點。 G對于高程擬合采用的起算點應能夠將整個測區包圍起來并盡可能分布均勻，擬合所采用的起算點數應不少于4個，并應有一定數量的檢測點。若高程擬合區域較大，可采用分區擬合的方法，即將整個擬合區域分為若干小區域，利用位于各個區域中的己知點分別進行高程擬合。高程擬合的方法有線性擬合、平面擬合和曲面擬合。高程擬合一般不能外推。H對于圖根控制測量，相鄰通視點間平均距離一般情況下應符合下表要求 RTK控制測量相鄰通視點之間的距離要求 表3.4等級圖根距離1002）RTK測量的技術要求 RTK測量技術設計要求 表3.5等級精度要求起算點等級要求流動站到基準站間距離(km)測回數圖根控制測量最弱點位誤差5cm最

28、弱邊相對中誤差15000平面三級點以上高程四等水準以上101說明：表中測回數是指流動站在完成一次RTK測量后，重新設置基準站或采用不同時段進行測量，總共完成的測量次數。多測回觀測是為了消除RTK測量的相差影響和提高可靠性和觀測精度3）GPSRTK作業要求A測區第一次設置基準站或重新設置基準站后，必須聯測一個已知坐標點作為檢核，當檢核精度滿足圖根控制等級時，方可作業。B測量時置信程度必須設置在99.9，在固定解狀態且HRMS0.02、VRMS0.02時方可數據采集。對于沒有檢核條件的測量點，應分不同時間段進行重復測量，以避免測錯。C每點測量應在重置整周模糊度的情況下分別測量兩次，兩次成果較差(B

29、，L)應小于0.02”，(H)應小于5cm，大于較差的應返工重測，成果取中數。4）GPSRTK控制測量需要提交的資料A外業觀測原始記錄；B坐標、高程轉換文件；C測量控制點示意圖；D測量點成果表；E測量檢測資料：包括a已知點資料與檢測點資料；bCORS測量控制點邊長、角度及高差等幾何檢驗的符合性；c重復測量的時間間隔及較差的符合性。 （2）圖根導線控制測量對GPS-RTK測量有困難的地區采用圖根導線方式進行圖根點加密，圖根導線測量宜采用圖根光電測距，主要技術要求應符合下表的規定。其觀測方法按城市測量規范CJJ8-99的有關規定執行。圖根光電測距導線的主要技術要求 表3.6 附合導線長度（m）平均

30、邊長 （m）測角中誤差 （）測回數方位角閉合差（）導線相對閉合差90080±201±40n1/4000注：1） n為測站數；2） 特別困難地區附合導線長度和平均邊長可放長至1.5倍。1） 圖根導線測量因地形限制導線無法附和時，可布設支導線，并符合如下規定： A支導線不多于四條；B支導線總長不應該超過上表規定長度的一半；C支導線最大邊長不應超過上表規定長度的兩倍；D水平觀測應左右角各測一測回，測站圓周角閉合差不應大于±40。2）圖根導線點的高程控制測量應起算于等級高程點，采用水準高程測量或三角高程測量。3）高程控制測量可采用三角高程測量，并與導線測量同時進行，儀器高

31、和鏡高采用經檢驗的鋼尺取至毫米。其主要技術要求應符合下表（三角高程測量的主要技術要求）的規定。 三角高程測量的主要技術要求 表3.7項目線路長度 （km）測距長度 （m）高程閉合差 （mm）限差4100注：n為邊數4）垂直角觀測測回數與限差應符合下表的規定。 垂直觀測的技術要求 表3.8等 級測回數指標差垂直角互差一次附合DJ211525DJ622525二次附合DJ6125255）導線計算、高程計算可采用簡易平差法，邊長、高程和坐標值取至毫米，角度取至秒。 （3） 觀測記錄及計算圖根控制點的觀測記錄和計算亦可用PCE500S電子手簿記錄，觀測值必須用通訊電纜通訊，但觀測前應根據所使用儀器輸入儀

32、器的加、乘常數改正。現場測定儀器2C值和指標差，并輸入手簿進行改正。手簿對各項觀測限差進行檢查，但是導線閉合差和高程閉合差要滿足規程的要求。在對外業手簿進行檢查無誤后，建立平面和高程數據庫文件，采用清華山維NASEW95工程測量控制網微機平差系統對平面、高程控制網分別進行嚴密平差。平差結束后分頁打印。在各項精度指標均達到規范及設計要求后，方可用于本測區地形及地下管線測量。（4）水準測量本次測區起算高程點為四等水準高程，對于GNSS控制測量和RTK控制點的高程采用四等水準技術要求進行觀測。1）四等水準測量最低儀器配置為DS3水準儀、區格式木質雙面水準尺。儀器作業前應進行全面的檢驗校正，包括：標尺

33、的檢視、水準標尺上圓水準器的檢校、水準標尺分劃面彎曲差的測定、一對標尺零點不等差及基、輔分劃讀數差的測定、一對水準標尺名義米長的測定、水準標尺分米分劃誤差的測定、水準儀的檢視、水準儀上概略水準器的檢校、水準儀十字絲的檢校、水準儀角檢校、水準儀視距常數的測定、水準儀調焦運行誤差的測定、豎軸誤差的測定等。2）四等水準網的主要技術指標如下： 表3.9 環線或附合路線長結點間距每千米高差中數偶然中誤差每公里觀測全中誤差附合路線或環線閉合差檢測已測測段高差之差15km10km±5mm±10mm±20mm±30mm注：L為附合路線或環線長度，K為檢測測段長度，單位：

34、km。3）基本技術要求A作業開始的第一周內，每天應測定儀器角一次；若角變化保持在15秒以內，以后可每隔15天測定一次，如果水準測量結束時不足15天，也應測定儀器角一次。B作業時，自動安平水準儀和水準尺的圓水準器應嚴格進行校正，并經常保持正確位置，觀測時要仔細置平。C在連續各站上安置水準儀的三腳架，應使其中兩腳與水準路線的方向平行，而第三腳輪換置于路線的左側和右側。D每測段的測站數應為偶數。E觀測方法采用中絲讀數法施測。F視線長度不應大于100m，前后視距差不應大于3m，前后視距累積差不應大于10m，視線高度以三絲能讀數為準。G觀測工作間歇時，最好在水準點（標石或埋石）上結束觀測。否則應在最后一

35、站選擇兩個穩固可靠便于放置標尺的固定點作為間歇點。間歇后應對間歇點進行檢測，檢測結果符合要求后即可起測；若超過限差，可變動儀器高度檢測一次，如仍超限，則須從前一水準點起測。檢測結果應保留，但不參加平差計算。H水準測量的測站觀測限差見下表：表3.10觀測方法基輔分劃或黑紅面讀數之差基輔分劃或黑紅面所測高差之差檢測間歇點高差之差中絲讀數法3mm5mm5mmI環線閉合差超限時，應先重測線路上可靠程度較小的測段。J四等水準測量作業過程中，一測段測量完畢后，應及時計算測段高差和測段長度，以供高程控制網平差之用。K山地起伏較大的區域可以采用光電測距三角高程代替四等水準，具體作業方法按城市測量規范CJJ8-

36、99 3.5條的要求進行，采用光電測距三角高程代替四等水準的區域應征得監理的同意方可實施。L水準測量的外業記錄采用三（四）等水準觀測簿記錄，每天觀測結束后將觀測數據文件輸入電腦，并把三（四）等水準觀測簿裝訂成冊。4）四等水準網的平差計算四等水準網平差前應進行水準標尺長度誤差的改正和正常水準面不平行改正，每完成一條水準路線或閉合路線的測量，均應進行閉合差的概算。水準網平差采用經國家有關部門鑒定的平差軟件，進行嚴密平差。平差結果中應包含有目錄、計算說明、起算數據、概算數據，計算過程中必要的中間數據、平差后的高程及其中誤差、平差后每公里觀測高差中誤差、計算機打印件等。3.3地下管線點測量地下管線點測

37、量是在管線點探查外業完成后，由探查作業工序提供的標有管線點編號、走向、位置及連接關系的探查草圖作為依據，開展管線測量。物探探查與測量作業應密切配合，確保各工序之間順利銜接。（1）地下管線測量內容應包括：對管線點的地面標志進行平面位置和高程連測；計算管線點的坐標和高程、測定地下管線有關的地面附屬設施。（2）管線點的平面位置測量宜采用極坐標法。采用極坐標法時，水平角觀測半測回，光電測距不宜超過150m。 （3）采用全站儀同時測定管線點坐標與高程時，水平角和垂直角均宜測一測回。若又采用管線數字測繪時，則可觀測半測回，測距長度不應超過150m，儀器高和硯站牌高量至毫米。 （4）管線點的平面坐標和高程均

38、計算至毫米。 （5）野外數據采集采用全站儀記錄。數據采集實現數字化、自動化。（6）對地下管線特征點、窨井、閥門、消防栓、水龍頭、污水篦，電力和電信檢修井、接線箱等均測定中心位置，依比例表示的應按地物測其輪廓線以便生成圖形。對消防栓、給水閥門、電力箱、電信箱、電力和電信上桿點等附屬物， 高程測至地面。3.4地形圖修補測（1）地形圖測量范圍為測區范圍內全部建筑物、地物點、道路、人行道等構筑物，并應調注建（構）筑物名稱（或單位名稱），具體要求按業主及有關規定進行。 （2）對永久性和半永久性的墻基角、路燈、電桿測量時應加棱鏡中心位置改正。（3）在數據采集的同時，使用全站儀將接收到的三維坐標的數據儲存起

39、來，同時按測點的先后順序繪制草圖，草圖編號與全站儀儀器內采集編號一致，并經常以無線對講機校對編號，以防串編號與漏編號。對個別通視不好的點位畫示意圖并量出相應的邊長，采用邊長交會等手簿提供的間接測量方法計算點位的坐標。數據采集以后，將坐標數據經通訊輸入到計算機中，通過圖塊編碼利用數字測圖系統編輯成圖，通過HP500繪圖儀打印地形草圖，供現場巡視，并對調繪錯或漏測地物、街道及單位名稱等，進行編輯修改。地形圖檢查無誤后，做為管線圖的地形底圖使用。（4）地理名稱的調查注記，必須準確。 對于一些沒有街、巷名稱的街巷，應盡可能調查一些單位、工廠名稱進行標注。（5）每一測站必須對已知點和已測量的明顯地物點進

40、行3-5個點的檢查和重復觀測，以檢查定向和起算數據的正確性并作為測量小組自檢工作。小組之間按規程要求進行重復觀測互檢，項目對重點地段進行外業設站檢查，以保證外業數據采集的正確性。4內業資料整理4.1地下管線數據處理流程地下管線普查數據庫的建立物探外業數據庫數據合庫測量外業數據庫查錯軟件物探組檢查、更正數據庫差錯測量組檢查、更正成圖軟件物探組巡視、查漏測量組巡視、查漏管線成圖綜合管線圖圖形編繪、整飾專業管線圖資料提交、申請監理數據成果表監理成果完善其他相關資料成果提交驗收編寫技術總結報告圖4.1：內業資料整理流程圖4.2建立管線數據庫4.1.1地下管線數據庫的建立為適應地下管線探測工作數據處理的

41、需要，我們自行開發了地下管線數據庫管理系統和地下管線成圖系統Dolphin。作業組要把每天調查、探測的管線屬性數據和管線點測量數據用專用軟件錄入計算機，建立管線資料數據庫如下圖所示。通過兩次人工核對和專用查錯程序檢查、排除錄入錯誤后，準備繪制管線草圖。圖4.2：物探屬性數據建庫4.1.2數據庫檢查與修改數據庫查錯是對數據庫數據運用程序進行數據校對，根據預設條件，查找數據庫中邏輯、拓補、遺漏等數據錯誤，同時也可以查找類似管線編碼、格式錯誤的數據錯誤，經過數據查錯的數據庫完全符合規程規定的數據要求，可以滿足數據在信息系統中的穩定運行。數據查錯在城市地下管線普查工作中是非常重要的一部分，其質量直接關

42、系到管線普查成果資料的數據可靠性。數據查錯的結果再重新反饋到物探和測量外業組，對問題進行及時的更正，保證數據庫的正確性。4.3地下管線圖的編繪與地下管線成果表的編制地下管線圖的編繪需要生成的地下管線圖包括綜合地下管線圖和專業地下管線圖。地下管線圖的編繪應在新修測地形圖的基礎上，采用外業測量采集的管線數據，并在建立完善管線數據庫的基礎上，利用地下管線成圖軟件直接生成管線草圖，返回各作業組，與探查草圖進行對照檢查核對，對發現的問題或疑問必須到實地確認并加以修改，同時更新管線數據庫，生成最終的管線圖。編繪的工作內容包括：比例尺的選定、注記編輯、成果輸出。（1）綜合地下管線圖、專業地下管線圖圖幅規格與

43、分幅與測區地形圖一致。（2）地下管線圖按規程的規定繪制，數據、文字注記按有關的要求執行。（3）綜合地下管線圖應表示測區內各類地下管線及其附屬設施和有關地面建（構）筑物和地形特征。（4）綜合、專業管線圖點號相同，其編排原則大體是先主后支、由北至南、由西往東。各種管線編輯修改完成后，按要求打印輸出彩色白紙圖。4.3.2管線點成果表的編制在管線圖檢查無誤后，按規程及甲方要求編制輸出管線點成果表，并按照圖幅編號裝訂成冊，方便檔案的管理與成果數據的使用。（1）地下管線點成果表的編制以繪圖數據文件及地下管線調查記錄、地下管線的探測成果為依據進行。（2）管線點成果表編制內容按規程規定執行。（3）編制成果表時

44、，對各種窨井坐標只標注井中心點坐標，但對井內各個方向的管線情況應按規程有關規定執行。（4）成果表以圖幅為單位，分專業進行整理編制，并裝訂成冊。每一圖幅各專業管線成果的裝訂順序應按下列順序執行：給水、排水、燃氣、電力、電信、工業管道、廣播電視、其他專業管線，成果表裝訂成冊后應在封面標注圖幅號并編寫制表說明。4.4成果數據的轉換輸出在完成管線圖的整理編制工作后，把數據按照數據庫標準進行分層歸類后通過數據轉換程序，實現dwg格式數據向規范化shape格式數據的轉換。數據轉換程序是通過對應數據規范標準來實現無丟失的分層歸類和成圖方式的轉換，達到對數據無損轉換的目的，并在轉換的過程中完成相應的建立數據的

45、拓撲關系的工作。這種轉換實現的不是單純的圖形的轉換而是對實體拓撲，相關符號對應關系的轉換以及對屬性數據的提取。圖4.3： 轉換器界面數據轉換程序可完成的以下的操作：使數據標準化：數據轉換是連接前期整理數據和符合數據庫標準數據的樞紐，轉接口可以保證轉換后生成的shape數據在內容上不少于轉換前的數據，即無損轉換。因此保證了前期整理數據和數據庫中數據的實體一一對應；在轉換的過程中程序自動將轉換過程的基本信息顯示出來，并可以以文本的形式保存，用做以后的核對檢查使用。 4,4，2保證地圖坐標系一致化：轉換原有的基礎數字地籍圖納入到統一的坐標系統中，便于數據的無縫拼接。,4。4.3分層精細化：轉換程序不

46、僅將在cad中分層歸類的數據直接對應劃歸入不同的圖層，而且還要將可以通過原數據相同類型的地物其內部的不同特性進行精細化，并定義各類地物按數據庫標準所制定的各類屬性表數據結構，使數據的轉換更靈活，快捷。4.4.4保證數據精度：原有的AUTOCAD平臺與通用的GIS平臺數據結構上存在差異，通常的GIS數據平臺都存在容量的限制，至使一些特殊的CAD實體與GIS數據實體有誤差精度，通過轉換程序就可以直接根據數據入庫的要求，平衡入庫和誤差精度要求。 圖4.4： 轉換過程信息4.4.5對數據進行初步的檢查：由于在前期的數據整理是以人工判讀的方式處理，在制作過程中不可避免會存在錯誤，轉換程序可以對前期的數據

47、整理中存在的錯誤，及時發現并且給出提示，從數據的前期制作進行質量把關。圖4.5：數據轉換示意圖數據轉換以程序操作實現自動化，減少人工干預的要求，對整理后的dwg數據進行屬性的直接提取，是數據處理按時提交的保障。4.5成果數據的檢查成果數據的檢查主要是針對入庫的數據進行圖形連接關系和屬性的檢查，進一步排除數據邏輯上的錯誤。基本包括圖形數據、屬性數據的檢查工作。 入庫數據檢 查重疊檢查相離檢查縫隙檢查圖形拓撲檢查員接邊檢查圖屬一致性檢查值域檢查唯一性檢查非空字段檢查枚舉字段檢查圖4.6： 數據檢查內容4.5.1檢查的內容（1）圖形檢查圖形在轉入ArcGIS系統后，圖形數據檢查主要是檢查轉入的圖形和

48、原dwg圖形有無變化，地圖坐標系統是否一致化，實體對象的屬性是對應關系正確性的方面進行人工檢查。（2）屬性檢查屬性數據的規范檢查主要包括字段非空檢查、值域檢查、一致性檢查檢查、邏輯關聯性四大方面，其檢查內容見表4.1屬性檢查明細表。 屬性檢查明細表 表4.1. 項目內容管類非空檢查值域檢查一致性檢查邏輯關聯性給 水點號、特征、埋設方式、埋深、材質、權屬單位、管線位置、使用狀態、點（線）標準代碼、坐標、管頂（底）高程、圖幅號、圖上點號位置坐標 附屬物、坐標、埋深、日期、編碼等各類在數據字典中定義的屬性字段；管線長度的值域點號在同一空間位置的唯一性（反之亦然）；同一點號的特征、附屬物、點標準代碼的

49、一致性；同一條線（A連接B；B連接A）兩條記錄中管徑、材質等線屬性的一致性管徑與埋設方式的關聯性；記錄條數與特征的關聯性；排 水點號、特征、埋設方式、埋深、材質、權屬單位、管線位置、使用狀態、點（線）標準代碼、坐標、管頂（底）高程、圖幅號、圖上點號位置坐標、流向附屬物、坐標、埋深、日期、編碼等各類在數據字典中定義的屬性字段；管線長度的值域點號在同一空間位置的唯一性（反之亦然）；同一點號的特征、附屬物、點標準代碼的一致性；同一條線（A連接B；B連接A）兩條記錄中管徑、材質等線屬性的一致性管徑與埋設方式的關聯性；記錄條數與特征的關聯性；坡度與流向的關聯性；燃 氣點號、特征、埋設方式、埋深、材質、權

50、屬單位、管線位置、使用狀態、點（線）標準代碼、坐標、管頂（底）高程、圖幅號、圖上點號位置坐標、壓力附屬物、坐標、埋深、日期、編碼等各類在數據字典中定義的屬性字段；管線長度的值域點號在同一空間位置的唯一性（反之亦然）；同一點號的特征、附屬物、點標準代碼的一致性；同一條線（A連接B；B連接A）兩條記錄中管徑、材質等線屬性的一致性管徑與埋設方式的關聯性；記錄條數與特征的關聯性；電 力點號、特征、埋設方式、埋深、材質、權屬單位、管線位置、使用狀態、點（線）標準代碼、坐標、管頂（底）高程、圖幅號、圖上點號位置坐標、壓力、電纜條數附屬物、坐標、埋深、日期、編碼等各類在數據字典中定義的屬性字段；管線長度的值

51、域點號在同一空間位置的唯一性（反之亦然）；同一點號的特征、附屬物、點標準代碼的一致性；同一條線（A連接B；B連接A）兩條記錄中管徑、材質等線屬性的一致性管徑與埋設方式的關聯性；記錄條數與特征的關聯性；材質與條數的關聯性；電 信點號、特征、埋設方式、埋深、材質、權屬單位、管線位置、使用狀態、點（線）標準代碼、坐標、管頂（底）高程、圖幅號、圖上點號位置坐標、孔數、已用孔數 、電纜條數附屬物、坐標、埋深、日期、編碼等各類在數據字典中定義的屬性字段；管線長度的值域點號在同一空間位置的唯一性（反之亦然）；同一點號的特征、附屬物、點標準代碼的一致性；同一條線（A連接B；B連接A）兩條記錄中管徑、材質等線屬

52、性的一致性管徑與埋設方式的關聯性；記錄條數與特征的關聯性；材質與條數的關聯性；廣 播電 視點號、特征、埋設方式、埋深、材質、權屬單位、管線位置、使用狀態、點（線）標準代碼、坐標、管頂（底）高程、圖幅號、圖上點號位置坐標、孔數、已用孔數、電纜條數附屬物、坐標、埋深、日期、編碼等各類在數據字典中定義的屬性字段；管線長度的值域點號在同一空間位置的唯一性（反之亦然）；同一點號的特征、附屬物、點標準代碼的一致性；同一條線（A連接B；B連接A）兩條記錄中管徑、材質等線屬性的一致性管徑與埋設方式的關聯性；記錄條數與特征的關聯性；材質與條數的關聯性；工 業點號、特征、埋設方式、埋深、材質、權屬單位、管線位置、使用狀態、點（線）標準代碼、坐標、管頂（底）高程、圖幅號、圖上點號位置坐標、壓力附屬物、坐標、埋深、日期、編碼等各類在數據字典中定義的屬性字段；管線長度的值域點號在同一空間位置的唯一性（反之亦然）；同一點號的特征、附屬物、點標準代碼的一致性；同一條線（A連接B；B連接A）兩條記錄中管徑、材質等線屬性的一致性管徑與埋設方式的關聯性；記錄條數與特征的關聯性；（3）圖形數據和屬性數據一致性檢查圖層的圖形數據和屬性數據是相伴出現的。有圖形無屬性，有屬性無圖形都是不正確的。圖形屬性一致性檢查就是