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管道测绘系统调研分析
宋汉成1，李佩铭2
（1 中国石油管道研究中心，廊坊，065000；
2 深圳市燃气集团股份有限公司，深圳，518054；）
摘要：随着西气东输一线的投产运营，二线项目的开展，以及规划中的三线项目，管道工程越来越多，很有必要对管道测绘系统进行调研，借鉴国内外现有技术，开发新型的管道测绘系统，以加速管道工程的开展。
关键字：管道；测绘系统；调研；发展趋势；
0 概述
随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。
1 国内外管道测绘系统分析
地理信息是信息产业中的一种基础信息源。现阶段地理信息的获取、更新和维护主要由测绘行业来承担。无论是从测绘自身技术更新的需要来看，还是从信息技术的发展对测绘技术的要求来看，地形图数字化已成为当今测绘事业中的一种时尚和必然发展趋势。几年来经过不断的努力，国内已经发展形成了几套各具特色的内外业地形图数字成图系统。据不完全了解其中推广面较大、时间较长的主要有北京市测绘设计研究院的大比例工程图机助成图系统（DGJ系统）、清华大学的电子平板野外测图系统（EPS系统）、建设部综合勘察研究院的工程测量微机辅助测图系统（Automap系统）和陕西测绘局的内业地形图数字化、编辑处理的CMAPED地形图编辑系统。此几种系统都在不同部门的同一领域内发挥了和正在发挥着巨大的作用。对于大型工程，选择一套理想的数字化测图系统，对提高效率、保证质量方面都有非常重要的作用。
1.1 国外管道测绘系统分析
美国国家管道测绘系统（NPMS）是由管道工业和政府机构投入使用，涉及到天然气输送和液体管道数据以及LNG设施数据。
得克萨斯州管道测绘系统是由得克萨斯州铁道运输委员会专门为管道测绘系统开发的，该系统基于GIS维护管道数据。
GE PII为更好的服务管道内检测、风险评价、降低修复费用等工作开发了IMU管道测绘系统
埃及输气公司（GASCO）利用INS系统和内检测器对其所管辖的3000km管道进行了测绘，并利用GPS技术对INS进行控制，该测绘的数据流程见图4。
1.2 国内管道测绘系统分析
北京铭尼科科技有限公司的SPC300—水下管道声纳测绘系统排水管道声纳测绘系统非常适于河道、管涌、满管或半满管排水管道内部检测工作。利用水中声波对水下环境结构进行扫描探测,并将排水管道的各种机械变形、缺陷、沉降、错位、断裂、淤堵反映到操控器屏幕上。
中国测绘科学研究院与中国石油天然气总公司有关单位联合开发的石油管道线路规划与管理地理信息系统, 以地理信息系统技术为基础，辅以遥感、全球定位系统等高新技术，完成了长输油气管道线路规划中内业线路方案设计、线路地形分析、工程量统计、外业线路GPS跟踪与更新、各种形式成果图表自动输出，以及在役管线的数据集成、管理、查询、应急反应、成果输出等工作。利用这一系统，中石油规划总院完成了“西气东输”工程前期规划工作。系统还直接服务于俄罗斯－中国油气管道工程、北京－陕北油气管道工程（二期）、“出疆管线”工程等多项国家重点工程建设的可行性研究和规划工作；建立了兰成渝管道线路沿线基础地理数据库、管道专题数据库。
北京四维远见信息技术有限公司开发了一套半自动化的微机数字摄影测量工作站，该工作站主要用于各种比例尺的数字高程模型“DEM” 、数字正射影像“DOM” 、数字线划图“DLG”生产。真三维可视化硬件平台是虚拟现实系统的输出部分和观察部分，为数字城市、三维GIS、工业仿真设计、虚拟规划、虚拟人体手术、航空航天虚拟训练、虚拟教学、虚拟博物馆、虚拟战场等提供一个真三维的立体可视化平台。3D-City城市规划辅助决策系统是利用数字测绘与计算机技术，结合测绘数据库特点，研究和开发的一套真三维虚拟现实系统，主要用于数字化地学数据的虚拟现实表达、显示与分析、三维城市规划、景观再现和旅游景点介绍等。
2测绘系统发展趋势
2.1网络化的GPS综合服务系统
基于网络化的、结合通讯技术的GPS综合服务系统，在全国各地特别是在城市建设进入快速发展期，主要体现在GPS技术的实用化和GPS RTK广泛应用。一是使传统的控制测量发生了重大变化，对天气因素的要求也随之降低，工作效率显著提高；二是对工程测量技术产生了重大的影响，从规划用地测量到施工测量，从市政工程测量到地下管线测量，从地形碎部测量到精密工程测量，工程竣工测量到建（构）筑物变形测量，无论从技术手段上，还是效率效益上，都得到很大的提高；三是带动了3G技术的快速发展，GPS、GIS、GSM/GPRS的集成，有力促进车载导航和基于位置的服务等一系列业务的快速崛起；四是似大地水准面精化工程在全国多个区域的逐步开展，推进了应用GPS技术从二维到三维发展的方向，特别是工程和城市控制网逐步走向实时化。
2.2航空航天遥感信息快速获取技术
数字（数码）摄像机（传感器）的问世，虽然时间很短，但是发展迅速。一是航天遥感技术，从影像分辨率由几十米到0.61米，而且还有继续向更大分辨率发展的趋势。二是航空遥感随着数字摄影的成功应用，即在航摄飞机上同时装载GPS接收机和惯性测量仪（IMU），用以对飞机的位置和姿态进行测量，以方便后续的解算，有效地减少野外布设控制点的工作量。三是机载激光雷达（LIDAR）技术与设备的引入，其特色在于集激光、全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（IMU）于一体的空间测量系统，以高度准确地定位激光束射在物体上的光斑，可获取数据并生成数字高程模型（DEM。四是低空遥感平台的研发与应用，对于小范围、大尺度的空间数据的快速获取，以及带状区域的工程数据获取，具有价格和效率方面的优势。
2.3 GIS与OA相结合
随着GIS技术不断发展，其应用领域愈来愈广阔，应用其特有的对空间和时态的分析和管理模型，面向大型、长周期的工程项目实施动态管理，如：西气东输、南水北调等长周期的大型工程项目，应用GIS进行项目管理，无论是在科学管理、实施监控、计划过程、质量控制等多方面都发挥了积极的作用。
2.4 三维模型
城市三维景观模型的建设是近年来发展的新技术，其应用摄影测量与遥感等多项新技术集成融合，集数字线划图数据（DLG）、数字正射影像图数据（DOM）、数字高程模型数据（DEM）、数字地表模型数据（DSM）和建（构）筑物外表纹理数据集成融合生成，为决策和指挥调度提供了便利条件。
3测绘资料目录编写
测绘资料是指在测绘生产、科研、建设等项活动中形成的各种技术文件、原始记录、计算资料、成果、成图、航片、卫片等。它们是国家的宝贵财富，是社会主义现代化建设的重要基础资源。目录编写工作就是以测绘资料为对象，以科学的原则和方法将有关的资料逐级汇集编辑成册，为社会广大用户提供广泛系统的测绘信息服务
资料目录是现有测绘成果、成图的总汇，应全面、系统、准确地反映已有测绘资料的基本情况，要使资料目录成为查阅资料的向导和传递信息的工具，不仅要有一般资料目录的检索功能，还应具有查考性、评述性、现势性。因此要本着完整统一、准确及时、简明实用的原则进行编写工作。
3.1拟定实施方案
实施方案是根据国家测绘局《测绘成果目录编制技术规定及目录样式》，结合本地区，本单位测绘资料的分布情况，按照科学、系统、完整、准确的原则编制的具体工作计划。它不仅可以使编写人员对整个工作过程有全面，明确的了解；同时也对编目工作起着指导作用，并且也有利于领导对编目工作进程的掌握和监督。实施方案的内容应包括：编写原则、步骤、方法、要求，成果资料的入选标准和范围等。此外，还要确定承担具体任务人员的分工与搭配，明确完成任务的时间。实施方案确定后要上报主管领导审核批准。
3.2汇交工作
为了使本地区资料目录具有一定的权威性，成果资料的收集工作一定要尽可能的完整齐全，所辖地区内凡按国家技术标准和专业标准测制的测绘成果资料均应收入目录，使之成为一方现有测绘资料的“大全”。
3.3综合分析处理
资料目录应全面、系统、准确地反映已有测绘成果资料的基本情况，方便查找和使用。因此面对有关汇交单位上报来的零乱、分散的测绘资料，需要编写人员进行必要的技术处理，以确保资料目录的质量。
3.3审核和印发
对编辑好的资料目录要及时审核印发，装订出版，以满足利用者的需求。首先，审核工作既关系到资料目录的质量，也关系到广大测绘工作者和编写人员的辛勤劳动能否被社会所承认，因此要求编写人员严格把好质量关。 | 
