地下管网是现代化城市运行与发展中必不可少的重要部分,作为重要的基础设施,地下管网不仅为城市中居民提供重要的生活物资,更承担着为城市的生产与发展提供基础资源和能量的责任。完善、发达的地下管网系统及其安全、稳健的运行是现代化城市运转的重要保障和基础。然而部分地下管线的铺设年限较久,且缺乏必要的管理与维护,管线资料缺失的情况较为严重。在城市建设或施工过程中,由于缺乏施工区域地下管线的实时管线图,且没有快速、精准的管线探测手段,所以可能无法获得实时的地下管线分布情况,导致施工过程中无法有效避开管线,进而导致管线被破坏,影响城市居民的正常生活与城市的健康运行,甚至造成一系列事故发生。如何准确、快速地探测地下管线并且获得探测区域地下管线的分布情况,是一个值得研究的课题。本论文在深入研究和分析了现有地下管线探测技术和相关成果的基础上,以高效、自动探测地下管道并绘制探测区域地下管道图为目标,在探测地下管道这一课题中的探地雷达图像分析、土壤中的绝缘管道探测,和根据带有噪音的管道数据和位置数据绘制探测区域地下管道图这三个方面展开了研究工作。首先,探地雷达作为一种非接触式的地下介质探测手段,由于其快速、准确、且无伤地表的特点,被广泛应用在地下管道探测中。但是城市中地下管道数量较大,使用探地雷达探测会生成大量探地雷达数据图像,而且探地雷达图像处理专业性强,因此后期的数据处理代价较高。本论文针对这一问题,提出了探地雷达图像分析模型。该模型能够处理探地雷达B-scan图像,提取图像中由地下管道生成的双曲线特征并进行拟合,进而通过计算双曲线参数推断地下管道的位置、深度与半径。第二,由于土壤中的绝缘管道在探地雷达图像中特征不明显,直接处理探地雷达图像可能误判较多;电场方法对土壤中的绝缘管道较为敏感但是无法完成精确测量。针对这一问题,本论文提出了融合探地雷达和电场方法的绝缘管道探测模型,利用电场方法快速定位管道,并分割对应的探地雷达图像,将与管道无关的探地雷达图像删去,仅保留并进一步分析可能包含地下管道的探地雷达图像片段,以获取管道的深度和半径信息。最后,在获得了探测区域内多个探测点管道数据与定位数据后,需要融合这些数据对探测区域内的管道分布情况进行推测。从传感器获取的地下管道数据误差无法消除,而定位数据无论是通过卫星定位或者自身定位,都无法避免噪声干扰。针对这一问题,本论文提出了基于概率混合模型的地下管道图生成方法。该方法能够从带有噪音或误差的管道和位置信息中获得具有最大可能性的地下管道分布情况。在本论文提出的方法中,管道和定位的误差都被考虑在内,这提高了不同环境下的鲁棒性。