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摘要：本文针对地下管线探测传统作业模式中存在的问题进行了全面分析，提出了系统的建设目标和研究内容，并以管线内外业一体化采集系统为例，从系统流程分析、数据库设计、主要功能模块实现三个方面阐述了该系统的设计和实现过程。通过建立管线探测系列产品，将极大提升管线探测内、外业的工作效率，加强管线数据库的建库水平，提高管线探测成果质量及管线成果的应用水平。
关键词：地下管线；信息化；生产；设计与实现
中图分类号：[TU279.7+6]文献标识码：A文章编号：
1.管线探测现状分析
1.1 管线信息化管理是城市建设的需要
城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，被喻为城市的“生命线”。近年来全国每年因施工而引发的管网事故所造成的直接经济损失达50亿元。管线位置、材质、属性信息不能及时、准确地获取，是导致事故的一个重要原因。只有通过信息化手段，全面、系统的掌握地下管线的现状，才能减少管线事故的发生。
1.2管线探测作业模式跟不上市场发展的步伐
地下管线探测工作主要包括管线测量、管线探查和管线图编绘，管线测量测定管线的空间位置，管线探查调查管线的各类属性，管线图编绘是将地下管线的空间位置和属性综合编绘到以地形图为基础的管线图上。
传统的管线探测作业模式一般为先外业测量、探查，再内业资料整理、编绘。管线测量外业记录目前多以掌上电脑（PDA）和外业手薄方式记录，管线探查资料记录多以纸质管线图加手薄方式记录，内业需要综合纸质管线图和手薄来整理编绘成果图及建立管线数据库。这种传统的作业方式，存在着重复作业、后期成果整理工作繁杂、容易出错、效率低下等缺点。
1.3 管线探测成果无法满足市场需要
近年来，市场对管线数据库和管线信息系统的需求十分明显，传统管线探测方式产生的成果为电子图纸和表格形式，已经无法满足对市场对管线探测产品的需要。
1.4 管线探测发展趋势分析
利用信息化手段，采用移动终端来记录管线探测的成果，达到内外业一体化，是当前管线探测行业技术发展的一个趋势。同时，以管线数据库为基础的各类信息化应用系统，如二维和三维形式的数字管线系统，越来越受到相关城市建设单位的青睐。
2.系统建设目标和研究内容
2.1系统建设目标
以信息化技术为手段，提升和改进管线探测内、外业的作业方式，加强管线数据库的建库水平，促进管线探测内外业工作的一体化作业，提高管线探测成果质量控制水平及管线成果的管理和应用水平，并形成管线探测系列产品，面向市场推广。
2.2 系统研究内容
本项目的研究内容是形成管线探测系列产品，包括既有管线的入库软件、管线内外业一体化采集软件和测量外业记录软件。
既有管线成果入库软件
针对既有管线成果资料，开发管线成果入库工具。入库时，逐条采集管线点和管线段的空间和属性信息，入库的同时进行管线的逻辑错误检查，如连通性检查、属性错误检查等。
管线内外业一体化采集系统
基于平板电脑，开发管线探查内外业一体化的采集系统。在外业调查中，将使用平板电脑记录管线调查的成果，外业完成后，可以由平板电脑直接导出符合规范的数据库表格，基于该数据库可以自动生成管线成果图。
测量外业记录软件
基于掌上电脑设备，开发全站仪、水准仪测量记录软件。在外业过程中，利用掌上电脑记录软件来记录测量成果，及时发现不满足精度的粗差，同时，导出的数据可以直接进入平差软件。
3.系统技术路线和设计思路
既有管线成果入库工具的开发采用基于Auto CAD环境下的二次开发技术来实现。
管线测量内外业一体化系统，基于Android操作系统的平板电脑开发。系统采用WebGIS技术中常用的瓦片地图技术实现平板电脑上的电子地图环境，在此基础上实现图属一体化采集。
测量外业记录软件，基于Android操作系统的掌上电脑开发。
4.管线内外业一体化采集系统的设计与实现
本文以管线内外业一体化采集系统为例，重点介绍此系统的设计方法和实现过程。
4.1管线数据库设计
地下管网错综复杂，数据量巨大，因此，建立管线数据库，统一管线数据格式，实现管线数据的高效组织和管理，是系统建设的重中之重。
根据图形特征，管线数据库结构设计为“管点”和“管段”两个主表，以及管线类型、管点类型、材质类型等辅表。
表1管点数据结构
4.2系统主要功能模块实现
4.2.1管线电子草图的绘制
此模块实现了在掌上电脑直接绘制地下管线电子草图，首先选择管线及管线点的类型，确定管线点的前后左右位置关系，由程序自动进行管线点的连接，然后将管线的属性录入到管线的扩展属性表。外业探测工作完成后，测区内的电子管线草图已形成，外业采集的管线属性也描述清楚了。图形操作界面如图1所示。
图1 管線点属性录入界面
4.2.2 管线点的测量
地下管线电子草图没有确定管线点的三维空间位置，只模拟了相互位置关系，需要进行管线点的坐标高程测量。采用管线测绘模块的修测功能，结合全站仪进行自动通信，实现管线点测量的数字化过程。
4.2.3 管线数据内业处理
此模块针对外业采集的电子草图，在统一的内业处理软件上进行转换格式、图形编辑、属性编辑、生成管线成果图等操作。操作界面如图2所示。
图2 编辑管线属性数据
5.结语
本文针对地下管线探测传统作业模式中存在的问题进行了全面分析，提出了系统的建设目标和研究内容，并以管线内外业一体化采集系统为例，从系统流程分析、数据库设计、主要功能模块实现三个方面阐述了该系统的设计和实现过程。通过建立管线探测系列产品，将极大提升和改进管线探测内、外业的工作效率，加强管线数据库的建库水平，促进管线探测内外业工作的一体化作业，提高管线探测成果质量控制水平及管线成果的管理和应用水平。
参考文献：
[1] 王清泉 王磊. 基于EPS地下管线测量内外业一体化技术的研究[J].测绘通报，2008（5）：54-57.
[2] 王明权 余成江 张平. 内外业一体化技术在地下管线探测中的应用[J].城市勘测，2008（2）.
[3] 程伟 张光胜. 全站仪测量自动化软件的开发.焦作大学学报[J]，2003(1).
[4] 李德龙. 全站仪电子记录方案设计与实现.城市勘测[J]，2007(4).
作者简介：朱霞（1981），女，工程师，主要从事工程测量及地理信息系统的应用研究工作。
关键词：地下管线；信息化；生产；设计与实现
中图分类号：[TU279.7+6]文献标识码：A文章编号：
1.管线探测现状分析
1.1 管线信息化管理是城市建设的需要
城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，被喻为城市的“生命线”。近年来全国每年因施工而引发的管网事故所造成的直接经济损失达50亿元。管线位置、材质、属性信息不能及时、准确地获取，是导致事故的一个重要原因。只有通过信息化手段，全面、系统的掌握地下管线的现状，才能减少管线事故的发生。
1.2管线探测作业模式跟不上市场发展的步伐
地下管线探测工作主要包括管线测量、管线探查和管线图编绘，管线测量测定管线的空间位置，管线探查调查管线的各类属性，管线图编绘是将地下管线的空间位置和属性综合编绘到以地形图为基础的管线图上。
传统的管线探测作业模式一般为先外业测量、探查，再内业资料整理、编绘。管线测量外业记录目前多以掌上电脑（PDA）和外业手薄方式记录，管线探查资料记录多以纸质管线图加手薄方式记录，内业需要综合纸质管线图和手薄来整理编绘成果图及建立管线数据库。这种传统的作业方式，存在着重复作业、后期成果整理工作繁杂、容易出错、效率低下等缺点。
1.3 管线探测成果无法满足市场需要
近年来，市场对管线数据库和管线信息系统的需求十分明显，传统管线探测方式产生的成果为电子图纸和表格形式，已经无法满足对市场对管线探测产品的需要。
1.4 管线探测发展趋势分析
利用信息化手段，采用移动终端来记录管线探测的成果，达到内外业一体化，是当前管线探测行业技术发展的一个趋势。同时，以管线数据库为基础的各类信息化应用系统，如二维和三维形式的数字管线系统，越来越受到相关城市建设单位的青睐。
2.系统建设目标和研究内容
2.1系统建设目标
以信息化技术为手段，提升和改进管线探测内、外业的作业方式，加强管线数据库的建库水平，促进管线探测内外业工作的一体化作业，提高管线探测成果质量控制水平及管线成果的管理和应用水平，并形成管线探测系列产品，面向市场推广。
2.2 系统研究内容
本项目的研究内容是形成管线探测系列产品，包括既有管线的入库软件、管线内外业一体化采集软件和测量外业记录软件。
既有管线成果入库软件
针对既有管线成果资料，开发管线成果入库工具。入库时，逐条采集管线点和管线段的空间和属性信息，入库的同时进行管线的逻辑错误检查，如连通性检查、属性错误检查等。
管线内外业一体化采集系统
基于平板电脑，开发管线探查内外业一体化的采集系统。在外业调查中，将使用平板电脑记录管线调查的成果，外业完成后，可以由平板电脑直接导出符合规范的数据库表格，基于该数据库可以自动生成管线成果图。
测量外业记录软件
基于掌上电脑设备，开发全站仪、水准仪测量记录软件。在外业过程中，利用掌上电脑记录软件来记录测量成果，及时发现不满足精度的粗差，同时，导出的数据可以直接进入平差软件。
3.系统技术路线和设计思路
既有管线成果入库工具的开发采用基于Auto CAD环境下的二次开发技术来实现。
管线测量内外业一体化系统，基于Android操作系统的平板电脑开发。系统采用WebGIS技术中常用的瓦片地图技术实现平板电脑上的电子地图环境，在此基础上实现图属一体化采集。
测量外业记录软件，基于Android操作系统的掌上电脑开发。
4.管线内外业一体化采集系统的设计与实现
本文以管线内外业一体化采集系统为例，重点介绍此系统的设计方法和实现过程。
4.1管线数据库设计
地下管网错综复杂，数据量巨大，因此，建立管线数据库，统一管线数据格式，实现管线数据的高效组织和管理，是系统建设的重中之重。
根据图形特征，管线数据库结构设计为“管点”和“管段”两个主表，以及管线类型、管点类型、材质类型等辅表。
表1管点数据结构
4.2系统主要功能模块实现
4.2.1管线电子草图的绘制
此模块实现了在掌上电脑直接绘制地下管线电子草图，首先选择管线及管线点的类型，确定管线点的前后左右位置关系，由程序自动进行管线点的连接，然后将管线的属性录入到管线的扩展属性表。外业探测工作完成后，测区内的电子管线草图已形成，外业采集的管线属性也描述清楚了。图形操作界面如图1所示。
图1 管線点属性录入界面
4.2.2 管线点的测量
地下管线电子草图没有确定管线点的三维空间位置，只模拟了相互位置关系，需要进行管线点的坐标高程测量。采用管线测绘模块的修测功能，结合全站仪进行自动通信，实现管线点测量的数字化过程。
4.2.3 管线数据内业处理
此模块针对外业采集的电子草图，在统一的内业处理软件上进行转换格式、图形编辑、属性编辑、生成管线成果图等操作。操作界面如图2所示。
图2 编辑管线属性数据
5.结语
本文针对地下管线探测传统作业模式中存在的问题进行了全面分析，提出了系统的建设目标和研究内容，并以管线内外业一体化采集系统为例，从系统流程分析、数据库设计、主要功能模块实现三个方面阐述了该系统的设计和实现过程。通过建立管线探测系列产品，将极大提升和改进管线探测内、外业的工作效率，加强管线数据库的建库水平，促进管线探测内外业工作的一体化作业，提高管线探测成果质量控制水平及管线成果的管理和应用水平。
参考文献：
[1] 王清泉 王磊. 基于EPS地下管线测量内外业一体化技术的研究[J].测绘通报，2008（5）：54-57.
[2] 王明权 余成江 张平. 内外业一体化技术在地下管线探测中的应用[J].城市勘测，2008（2）.
[3] 程伟 张光胜. 全站仪测量自动化软件的开发.焦作大学学报[J]，2003(1).
[4] 李德龙. 全站仪电子记录方案设计与实现.城市勘测[J]，2007(4).
作者简介：朱霞（1981），女，工程师，主要从事工程测量及地理信息系统的应用研究工作。