城市三维地下管线定位及埋深探测技术研讨

根据国土管理部门的业务需要,城市三维地籍测量之地下空间要素的测量工作日益受到重视,地下管线的测量、探测项目不断增多,管线定位、埋深探测技术在城市地下管线基础数据采集和三维数据库建设中发挥着重要的作用。本文介绍了目前地下管线实际应用的几种探测方法,并从应用电磁法探测地下金属管线的基本理论出发,对三种观测系统的定位及埋深探测误差进行了对比和分析。     

排水管线探测方法探究

排水管线是城市中非常重要的基础设施,其安全稳定对于城市的正常运行具有非常重要的作用。近年来,全国很多地区为整治城市内涝隐患点,加快推进雨污分流改造,解决城区排水管线破损、淤积及雨污混接、错接等问题,相继开展了排水管线调查、检测工作。针对探测排水管线时不同的接触方式,以及调查过程中排水管井、管道内出现的复杂多样的情况,将常规方法、改进设备、物探手段逐一进行比对,分析出各种探测方法的优劣性及适用条件,以便调查排水管线时选用最合适的方法,既能高效地完成探测工作,又能保证测量精度。     

地下管线竣工测量方法的应用

介绍了地下管线竣工测量的作业过程及作业方法,详细叙述了解析法地下管线竣工测量中的高程测量方法和坐标测量方法,特别是对埋深较大的方沟及大管径做管线竣工测量时。采用无定向法的实际应用及计算方法做了比较详细地论述。     

地下管线竣工验收方法探讨

结合亦庄经济技术开发区再生水管线竣工验收的实际工作情况,分析了使用管线探测仪和地质雷达探测出地下管线位置和埋深的不同,同时对比分析了两种探测方法的优缺点。然后使用RTK测量地下管线三通、折点、变管径点等特殊点在地面投影和井盖的三维坐标,最后将获得的管线信息在CAD软件中展示出来,得到竣工管线的测绘成果。     

RTK无验潮水深测量误差分析及控制方法

实时动态(real time kinematic,RTK)无验潮水深测量技术已成为海洋测绘发展的方向。从RTK无验潮水深测量原理和误差来源入手,定性与定量分析了高程拟合误差、波浪引起的误差、仪器测量误差、定位时延以及仪器安装等误差对成果精度的影响,指出选择恰当的拟合模型是控制高程拟合误差的关键,安装姿态传感器可以削弱波浪引起的误差,提出测量前对换能器连接杆进行垂直度测量、采用双频接收机和PPS等控制方法可以有效减小测量误差。结合实践提出减小RTK无验潮水深测量精度四点建议,为RTK无验潮水深测量技术的推广应用提供参考。     

线状工程测量控制网起算点精度对基线解算的影响研究

针对长距离大型线状工程控制网使用的起算点坐标精度对基线解算结果的影响问题,本文以康定至泸定境内500 KV输变电工程测量控制网作为研究对象,用试验的方法讨论了起算点坐标含有2 cm、10 cm、20 cm、2 m误差时对控制网基线解算的影响。结果表明:当起算点坐标误差控制在10 cm范围内时,线状控制网GAMIT基线解算结果精度较高、结果较为可靠;当起算点初始坐标精度低至20 cm时,GAMIT软件解算的线状控制网基线在X、Y、Z 3个方向的分量可仍保持在mm级;但当起算点坐标误差达到2 m时,线状控制网GAMIT基线解算结果不再可靠,无法满足线状控制网高精度基线解算的要求。     

城市内涝监控预警与联合调度系统设计与开发

针对城市内涝积水问题,设计研发了基于物联网与GIS技术的城市内涝监控预警与联合调度系统,实现了对道路、下沉式立交桥等城市积水点的视频信息、积水深度以及城市排水管道水位信息、泵站蓄水池水位信息的实时监测与在线传输。将这些反映城市当前积水状况的数据与排水泵站进行链接,当监测数据达到系统设置的阈值时,可自动开启或关闭泵站,实现城市内涝排水的自动化、智能化管理,为及时有效解决城市内涝问题提供了高效的管理手段;同时,可在积水点周边路口对积水严重等级进行公示,给来往车辆及行人提供预警,以免造成不必要的人身财产损失,实现城市管理的智能化和人性化。     

重力垂直梯度测量探测能力的正演

重力垂直梯度测量是一种探测地质构造、小地质体位置的技术,但利用该技术对地下空洞的探测还没有深入地研究。通过假定地下空洞的位置和体积,采用正演方法对重力垂直梯度测量探测地下空洞的能力进行研究,分析不同埋深及体积的人造空洞对地面重力及重力垂直梯度的影响;并利用CG-5重力仪进行了初步实验。实验表明:重力垂直梯度对浅层地下空洞具有很好的探测能力;通过正演计算表明:在埋深超过200 m时,地下空洞对重力垂直梯度的影响近似与体积成正比,在埋深超过400 m时,地下空洞的埋深对重力垂直梯度的影响近似成线性下降。     

城市地下管线竣工测量的必要性及其管理

论述了城市地下管线竣工测量的必要性,同时结合惠州市地下管线竣工测量的现状及其管理状况,提出了地下管线竣工测量的几点建议。     

小型消费级无人机地形数据精度验证

低空遥感是近几年快速发展、应用非常广泛的新兴技术。小型消费级无人机集成可见光传感器,具有快速、灵活、高性价比等优势,受到广泛关注。然而目前有关该类无人机综合测量精度的研究不足,影响其进一步的推广应用。为此,本文开展了针对大疆(Phantom 3 professional)小型消费级无人机地形测量数据精度验证工作,设定6种航高(50 m、60 m、70 m、80 m、90 m和100 m)获取研究区的立体像对,生成影像点云(point cloud)、数字表面模型(DSM)以及数字正射影像图(DOM)等结果。在测量精度验证中,首先,在标准实验场均匀布设地面控制点(GCP),利用差分GPS测出GCP的高精度3维坐标;然后,通过GCP对立体像对进行绝对定位;最后,利用误差统计方法分析上述结果的测量精度。验证表明,在50—100m航高时,无人机影像结果的分辨率为2.22—4.23 cm,水平方向平均误差为±0.51 cm,垂直方向平均误差为±4.39 cm,相对均方根误差(RMSE)水平方向为±2.79 cm,垂直方向为±9.98 cm。研究结果表明,小型消费级无人机在飞控系统下的测量精度可达厘米级,这不仅为野外地理和生态调查工作者提供一种低成本、快速、灵活与精确获取地形信息的新型测量手段,同时还对使用此类无人机做航测应用及飞行参数设置提供一定参考。     

地下管线普查项目中管线仪探测方法的研究

地下管线探测仪能在不破坏地面覆土的情况下,快速准确地探测出地下自来水管道、金属管道、电缆等的位置、走向、埋深等信息,是地下管线普查的必备仪器之一。本文以延安市城市地下管线普查项目为例,采用AP-1和RD8000两种主流的管线探测仪对不同管线探测的最佳信号施加方式、最佳频率、最小收发距、最佳收发距等技术指标进行试验研究,确定测区内不同管线、不同材质的探测方法,为地下管线普查项目中管线探测仪的使用提供借鉴和经验。     

排水管线点和道路曲率协同下的道路表面模型获取

由于数据保密管理及共享机制不完善,城市水务部门用于降雨径流模拟的道路地形数据精度低,模拟精准度不高,进而降低了对城市内涝空间分布准确性的预判和防御。而城市水务部门因业务需要获取的排水管线及管线点数据,不仅反映了排水管线与城市道路的关系,而且管线点数据中的高程信息也反映了道路的起伏态势。据此本文首先基于排水管线点的高程信息,以及协同管线点所在道路的边线曲率所反映的道路横断面特征,通过模型内插获取道路表面特征点;然后根据管线点和内插特征点获取道路表面模型;最后利用武汉市实际道路上的排水管线点和道路边线数据验证该方法的可行性。     

无验潮模式水下地形测量技术的研究

传统的水下地形测量模式定型于利用GPS测定水底点的平面位置,利用测深仪测定水底点的深度,附之以瞬时潮位资料,获得点位的高程.这种模式在上述条件具备的情况下,可取得完满的结果.但当验潮条件不具备时,该模式将不能获得测点的高程.为了弥补这一缺陷,简化工作流程,提高水下地形测量的精度,本文提出了一种无验潮模式下的水下地形测量思想,该思想不用专门测定潮位,而直接利用GPS的RTK测量技术,辅之以姿态测量和补偿,从而获得高精度的水底点高程.该方法被验证是正确的,希望进一步的推广应用.     

单波束测深数据的插值精度分析

基于误差传播定律,对稀疏的离散水深点内插值进行了精度分析,建立了单波束水深内插值中误差表达的数学模型,利用我国南方某海岸带的3个试验区的进行了试验。试验结果表明,反距离加权法、Shepard法和线性插值三角网法,辅以自适应搜索半径法,内插水深值粗差比例普遍低于5%,质量与效率上为较优的插值模型;内插值精度与数据源精度有关,但与数据源密度关系不大;在给定深度测量极限误差情况下,建议在制定有关数字水深模型标准时,对水深在20 m以内的格网点水深值极限误差可设置为0.4 m。     

新形势下城市地下管线信息化的特点及对策

城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分。推进城市地下管线普查,提高管线管理信息化、科学化水平是城市稳定发展的必然要求。本文在总结我国地下管线信息化现状的基础上,结合《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》相关要求,就各个城市在新形势下如何开展城市地下管线信息化提出了思路,并针对管线信息化过程中的难点提出了对策。     

基于GIS技术的城市地下管线断面图的绘制

城市地下管线断面图可将地面下各管线的埋深情况和空间位置关系直观地反映出来,在地下管线管理中具有重要作用。本文通过分析管线系统数据结构,计算出断面图绘制所需数据,编程实现地下管线断面图的绘制。通过对作者开发的管线管理系统断面图绘制模块进行测试,最终得到准确直观的管线断面图。     

大坡度水下地形的SAR遥感模拟仿真

根据星载合成孔径雷达(SAR)的成像机理,建立了浅海水下地形的数学物理模型,提出了利用该模型进行水下地形计算的数值方法.利用该模型和方法对大坡度水下地形进行数值模拟,分析了大坡度水下地形的地形坡度与SAR探测程度的关系,发现在水下地形坡度较大的情况下,SAR可测量水深达100～200 m.通过对曾文溪附近海域水下地形的数值模拟,证明了SAR对大坡度水下地形的探测深度.     

三维可视化地理信息系统在校园地下管线管理中的应用综述

在分析几种三维建模方法、城市地下管线管理的现状及进展的基础上,结合当前我校校园地下管线的管理状况,以校园地下给、排水管线为研究对象,提出了将三维可视化地理信息系统应用到校园地下管线管理中去的研究思路。     

城市地下管线点测量中存在质量问题的分析

通过近年来从事地下管线探测工作中,发现、总结管线点测量存在的质量问题以及所呈现出的规律性,结合测绘新技术、分析影响管线点测量质量的一些因素,从而使测绘生产单位进一步了解测绘产品生产过程中容易出现的质量问题,便于采取积极、有效的预防措施,使测绘产品质量进一步得到提高,做到对单位负责,对使用产品的用户负责。