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摘 要：项目为电力拖拉管探测定位，遇到的难点是管线分布密集，种类较多，对探测数据精度提出较高要求。为解决上述难题，有关人员使用了全数字测绘技术，通过GPS、陀螺仪等作业系统，对数据进行采集，在内井尺寸的测量上，使用了前方交汇法，内业方面则使用ABM和CAD技术。在实际探测环节，经过多次现场踏勘，每间隔1m取1个测量数据，并选取南京92地方坐标系为基准，合理控制水平与高程误差，使得测量数据准确度符合标准。项目取得良好成果，可保证220kV电缆安全，为行业内探测技术合理应用提供参考。

关键词：全数字测绘；定点探测；电力拖拉管；CAD软件；前方交汇法

引言

管道施工对技术要求较高，传统技术方案存在局限性，未能准确识别管线种类及分布状况，对施工安全造成影响。在此背景下，将三维探测技术应用在管线施工中成为大势所趋。通过该技术能够准确获取项目高程，为拖拉管道施工安全提供保障。此外，基于全站仪、陀螺仪技术对电缆管孔进行探测，确保通道中每个管孔均符合施工条件，在数据汇总中，有关人员则使用ABM系统，做好CAD软件成图，由此完成对探测管道位置的准确定位。

1全数字化测绘技术

数字化测绘的特点是以计算机为载体，以数字化仪、全站仪和GPS等工具为依托，充分利用既有软硬件，对各项参数进行采集并管理。在探测电力拖拉管的过程中，工作人员可以酌情引入数字测绘技术，确保探测精度及速度最大程度接近预期。

1.1 前方交汇法

前方交汇法是指先确定点A、点B具体坐标，再根据角A及角B度数，对未知点坐标加以测量的方法。具体使用方法如下：第一步，在施工现场附近既有建筑的顶部设置观测墩，以观测墩为载体，对观测站进行设置；第二步，充分利用观测站视野开阔的优点，对基坑内部情况进行观测[1]。但要注意一点，即该方法需要设置多个观测墩及观测站，并且还需要在建筑间设置转站，加之该方法对图形条件所提出要求相对严格，目前尚不具备大范围推广的条件，更适合用来测量少数点或对基点是否稳定加以检查。

1.2 成图法

1.2.1 传统成图法

以往常用的成图法分为三种，分别是简码法、草图法还有平板法[2]。简码法的优势在于其能够参照简码进行绘图，但对外业打点所提出要求极为严格，导致绘图过程缺少灵活性，一旦遇到地物复杂或频繁交叉的情况，极易出现错误。草图法强调在测量的同时绘制草图，具有成图速度快、差错漏问题出现概率小的优点

1.2.2全数字成图法

成图作业共用到两个软件，分别是CAD、ABM。CAD强调由计算机软件对实物进行仿真设计，确保实物质感、外观和色彩等要素均可得到直接展示[3]。成图阶段需要用到该软件的变换图形、交互、实体及曲面造型等技术，其中，变换图形需要将输出坐标、用户坐标关联，用户可利用不同矩阵算法，对图形做透视、平移或是旋转变换处理，从而获得符合自身要求的图像。交互技术的作用是保证人机信息实时共享，用户可通过终端屏幕了解每个步骤的效果。除此之外，CAD还可以提供以下功能：一是绘制图形。二是创建不同尺寸并设定标注外观。三是书写说明文字。四是生成3D表面模型和实体模型，按照用户所输入指令编辑实体。五是发布图形或访问现有网络资源。ABM则可被分成多媒体、IP两类，其本质是数据通信方式，可在缺少公共时钟的各站间对数据进行实时传输，通过点到点传输的方式，将数据链路既有不平衡性彻底消除。

2 全数字化测绘技术在实际项目中的应用

上世纪末至今，测量技术先后经过数次变革，工程测量所使用方法及手段均发生了明显的变化，以测水准、测角和测距为核心的定位技术逐渐被社会所淘汰，数字化测绘成为大势所趋。与常规技术相比，数字化测绘具有以下几大优点，首先是测绘速度快，其次是定位范围大，最后是测绘精度高，下文将结合实际项目，围绕数字测绘技术的应用展开讨论，供相关人员参考。

2.1项目概况

南京国际博览中心计划建设地下通道，通道位于江东中路、金沙江东街交汇，由于项目需要接入滨码线既有电缆通道，为确保电缆运行安全且可靠，供电公司全权委托第三方机构对现场拖拉管进行全方位探测。探测期间所使用核心技术为数字测绘技术，由专业人员借助陀螺仪、GPS和全站仪对现场数据进行实时采集，随后，以外业采集所掌握数据为依据，运用CAD、ABM等软件绘制相应成品图，为后续项目施工提供理论依据。

2.2 前期准备

为保证探测所得结果准确，有关人员先后多次前往现场开展探测及踏勘工作，并根据现场情况对探测所用技术、设备做出了相应的调整。踏勘结果表明，现场共包括一组通道，在金沙江东街北侧的001#井满足探测条件，可进行探测。正式探测前，先要使用铁牛完成先导作业，这样做的原因是铁牛尺寸与陀螺仪ABM-90一致，对铁牛加以使用，一方面能够起到疏浚通道的作用，确保管道尺寸满足测绘仪器运动的要求，另一方面可以通过模拟运行的方式，及时发现潜在隐患，为仪器安全性、测绘所获得数据的准确性提供保证。除特殊情况外，均应对中心管道进行试通，试通步骤如下：前期准备阶段，先对该井做抽水清淤处理，再借助铁牛勘察管孔内部情况，发现该组通道存在一个可达到探测标准的管孔，随后，由专业人员利用陀螺仪完成探测工作，考虑到该通道包括9个管孔，其中，有7个管孔均被电缆填满，遂决定探测剩余2个空孔中的1个孔。

2.3 采集数据

2.3.1采集方案

本项目所使用探测方法为非开挖探测，给周围居民、交通所产生影响极小。考虑到施工期间需要对起终点、控制点进行测绘，加之起终点井盖与道路存在一定重合，因此，除极特殊情况外，均不应在早晚高峰期开展测绘工作。本项目对数据采集精度所提出要求较高，具有地下管线种类多、分布密度大的特点，要想保证下穿电缆施工顺利完成，关键是要对电缆底部、通道顶部间所存在高度差加以确定，根据双方高度差对设计方案加以调整，保证施工可靠且安全[4]。鉴于此，有关人员决定使用陀螺仪及卷尺工具，并引入架设全站仪，RTK和埋设界址点等技术，同时借助前方交汇法对井内尺寸进行快速且准确的测量。

2.3.2数据误差

对电力拖拉管进行探测期间，应重点关注以下几方面内容：首先是探测所得三维数据可以反映所测管道任意处高程及起终点坐标，为了图幅荷载量及作业使用方便坐标一般每隔1m呈现在图上，并如实记录测量结果。其次是要明确成果数据仅能说明管道在某个时间段的状态，在撰写和提交报告时，应表明数据误差的适用情形。另外，由于本项目所用探测方法是辅助管穿管，探测结果存在误差的情况难以避免，只有从全局出发，对腔体误差加以分析，才能使探测的价值得到充分实现。最后是本项目的高程误差在-0.25％～+0.25％间，水平误差在-0.5％～+0.5％间，由于有关人员仅测量了一根管道，因此，探测所得结果仅能表示该管道所处位置[5]。在实际作业过程中必须在满足电力安全距离规范后进行相关施工作业。

2.3.3安全措施

实践经验表明，严格按照安全规范开展探测工作，可以使探测人员、仪器安全得到有力保障。对本项目而言，要想降低安全隐患的发生率，关键需要做到以下几点：首先，电力测绘前，先要检查电力设备运行情况，保证电力安全且探测范围内不存在漏电隐患，另外，还要检查井室内集水坑的积水、金属构件的状态，为现场人员的安全提供保护。其次，由于起终点井盖与道路高度重合，因此，应提前设置围挡，并派专人前往现场负责看护并引导交通。最后，在使用导管、铁牛（导管作业在前，铁牛作业在后，仪器往复再后）时，各组人员应做到随时沟通，以免出现突发情况，导致自身以及仪器安全受到威胁。

2.4 成图

2.4.1 传统成图法

传统成图法有较为明显的不足存在，即需要派专人前往现场负责绘图工作，考虑到绘图难度较大，通常要保证每组均有一名以上的专业人员，才能使工作顺利完成。此外，还要保证草图标记点号和仪器完全相同，一旦出现点号错误的情况，草图就会失去使用价值。从理论上说，平板法的效果最为理想，可使成图质量最大程度接近预期，但该方法较易受到外界环境的影响，在本项目中运用该方法，可能会遇到以下问题：首先是平板待机时间有限。其次是平板损耗速度过快，导致项目成本增加。三是建筑密度大且地形相对复杂的区域需要频繁设站，该方法的迁站难度较大。鉴于此，有关人员选择放弃传统成图法，改用更加先进的全数字成图法。

2.4.2 全数字成图法

考虑到传统成图法均难以满足项目要求，有关人员决定引入数字测绘法，随着全站仪的加入，精度不理想和计算量大等问题迎刃而解，人为因素给测量结果所造成影响被降至最低。需要注意的是，该方法所取得成果的精度，通常会受到立尺位置、人员能力等因素的影响，要想使数字测图更加直观，关键是要对绘图仪等辅助工具加以使用。

2.5 数据分析

TEST1电缆通道探测数据见表1：

探测工作结束后，便可以结合所掌握数据绘制拖拉管的3D视图，如图1所示：

现阶段，本项目已顺利完工，出于保证电缆安全的考虑，施工方对原设计方案进行了调整，在降低项目成本的前提下，开创了共赢的局面，使非开挖工况下三维探管技术所具有优势得到了充分发挥。实践经验表明，全数字化测绘技术具有以下优点：首先是自动化水平高，常规技术以手工操作为主，具有外业时间长、内业强度大的不足，数字化测绘强调将外业工作所采集数据统一保存在电子手簿内，由软件负责计算并成图，工作效率自然得到大幅提高。其次是测绘精度理想，常规技术极易受到外界因素影响，致使测绘图纸和实际情况存在较大出入，数字化测绘则能够有效解决数据精度受损的问题，使测绘精度达到预期水平。最后是信息量大，数字化测绘所生成地图通常不会受到比例尺的影响，可以通过分层存放的方式，使数据得到妥善保存和充分利用。

3 结论

研究了全数字测绘技术的应用方法，以拖拉管探测项目作为研究出发点，重点做好数据采集，使用了埋设界址点的具体方法，使得数据准确度达到要求。在对现场数据进行采集时，也关注了GPS、陀螺仪和全站仪技术应用效果，应用ABM与CAD。对井内尺寸进行测量时，则采取前方交汇法，并对高程差值加以确定，保证误差在允许范围内。上述技术手段应用后，确保电缆安全、降低了施工方设计变更成本，能够充分体现三维技术的应用优势。

参考文献：

[1] 阮运祥. GIS数字测绘技术在金属管线精准测量中的应用研究[J]. 世界有色金属， 2021（15）： 199-200.

[2] 闫会杰， 陈白， 张亚玲， 等. 基于GB/T18316-2008标准的一种数字测绘成果质量检验标准化评价模式[J]. 测绘技术装备， 2019， 21（04）： 20-21.

[3] 单盼娣， 王俊艺. 非开挖定向拖拉管与钢护筒井结合的污水管施工工艺[J]. 建筑科技， 2019， 3（04）： 27-30+34.

[4] 付涵， 何剑峰， 冯盛兰， 等. 浅谈拖拉管技术在城市输电电缆运维工作中存在的问题及解决方法[J]. 信息通信， 2019（04）： 280-282.

[5] 姜连军， 郭磊. 浅谈数字化测绘技术和地质工程测量的发展应用[J]. 黑龙江科技信息， 2019（10）： 88.

作者简介：王犇浩1985.11，男，籍贯：江苏省南京市，汉，本科，助理工程师