城市地下管线现状与数据更新问题探讨

方 敏，何 倩

（1.湖北省航测遥感院，湖北 武汉430074；2.湖北省城乡发展中心，湖北 武汉430071）

城市地下管线是城市基础设施的重要组成部门，是城市赖以生存的生命线，是实现智慧城市不可或缺的重要空间信息。随着城市信息化建设步伐的加快，地下综合管线数据库已成为智慧城市基础地理信息数据库的重要子集。保障地下管线数据的完整性、现势性和准确性是满足城市规划、建设、管理的基本条件。笔者根据参加湖北省内几十个城市管线数据检查验收的经验，对数据更新存在的问题进行了梳理，并提出了解决方法，旨在为城市地下管线管理部门提供参考。

1 湖北省城市地下管线普查现状

2015年5月14日，湖北省住房和城乡建设厅联合湖北省经济和信息化委员会、湖北省新闻出版广电局、湖北省安全生产监督管理局以及湖北省能源局出台了《湖北省城市地下管线普查工作实施方案》，主要内容包括：①开展地下管线普查，全面掌握地下管线规模大小、位置关系、功能属性、产权归属、运行年限等基础信息，全面了解地下管线的运行状况，摸清地下管线存在的结构性隐患和危险源；②建立综合管网信息管理系统，建立城市地下管线综合管理信息系统，包括驻军单位、中央和省属企业在内的行业主管部门和管线权属单位要建立完善的专业管线信息系统，实现信息的即时交换、共建共享、动态更新，推进地下管线综合管理信息系统与数字化城市管理系统、智慧城市的融合，提升城市管理效能，为城市可持续发展提供决策支持。同时，湖北省住房和城乡建设厅组织相关专家编写并出台了《湖北省城镇地下管线探测技术规程》《湖北省城镇地下管线信息系统技术规范》等地方标准作为本次普查工作的技术依据，并采取了多项有效的措施保障普查工作的顺利进行。

截至2017年12月，全省36个设市城市以及谷城、孝昌、公安3个县城已完成地下管线普查工作（表1），覆盖主城区总面积达3 063.01 km2，管线总长度为100 749.438 km；共排查出结构性隐患2 000多个，危险源1 000多个；处置结构性隐患近2 000个，危险源近1 000个，其中包括检修井无井盖、破损、堵塞，管道淤塞，管线穿井、裸露，天然气漏气等结构性隐患，基本摸清了已普查区域的地下管线分布和运行情况。

表1 湖北省城市地下管线普查已完成的基本情况[1]

2 地下管线运行情况和数据存在的问题

从目前已普查城市的地下管线使用情况来看，普遍取得了较好的效果，基本摸清了城市地下管线的分布使用情况，并建立了综合管理信息系统，部分城市已与其智慧城市系统进行了对接；同时查出了相当数量的结构性隐患，为权属单位整改隐患提供了依据，为即将开始的城市建设工程提供了规划服务，避免了部分事故的发生，产生了较好的社会效益和经济效益[2]。但是，在运行过程中也存在一些矛盾，尤其是在管线数据现势性和准确性方面仍有一些问题需要解决。

1）权属单位众多，管理单位协调难度大。目前地下管线的管理机构隶属于城市建设行政部门。地下管线包括供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等，权属单位涉及自来水公司、天然气公司、供电公司、移动公司、电信公司、联通公司、城市轨道交通单位、广播电视局等。部分城市各部门都有自己的系统和平台，建制上很多都不属于建设行政部门管理，因此协调难度很大[3-4]。

2）部分城市已有管线数据不完整。很多城市都是第一次开展地下管线普查工作，由于历史原因，权属单位的管线属性不完整，比如建设年代，部分城市虽然通过大量工作协调完成了填写，但较模糊，不能精确反映其使用情况，还有少量管线埋设时间较长出现漏测。本次普查工作主要涉及3 m以上道路，有的城市由于经费不足只普查了10 m以上道路，武汉市刚开始普查政府部门、企事业单位、居民住宅区、公共区域等，其他城市尚未开始，因此数据的完整性尚显不足。

3）探测设备和方法的局限性影响了数据的准确性。从已完成普查的城市来看，大部分明显管线点均采用全站仪实测，先根据已有的城市控制网发展图根控制点，再使用极坐标法或导线串测法测量，降低了测量精度；且原有的城市控制网点破坏严重，使得控制网密度降低，已知点偏少，各探测单位花费了大量精力提高精度，而后续补测补绘又需重来。隐蔽管线点主要采用电磁感应法、探地雷达电磁波法测量，由于管线周围介质不同，且不同时期埋设的管道材料（主要指非金属管线）差异很大，也会对隐蔽管线点的平面坐标和埋深有较大影响，因此现有的地下管线数据用于规划尚可，若想直接用于施工还需进一步提高精度。

4）部分城市投入经费不足，造成更新数据周期较长。由于城市发展的需要，城市建设驶入了快车道，城市面貌变化很快，新的地下管线不断铺设，旧的管线也在不断升级改造，因此对城市地下管线的更新补测工作提出了很大挑战。由于投入经费不足，有的城市更新周期甚至达数年，不仅大幅降低了管线数据的现势性，而且为后续数据的补测补绘增加了难度。

5）部分城市的坐标数学基准尚未统一。根据国家有关部门规定，未来一座城市只能使用一个数学基准，即平面为CGCS2000国家大地坐标系，高程为1985国家高程基准。本次普查进行了一定规模的转换统一，有的城市已与城市坐标系完全一致，且已与CGCS2000国家大地坐标系建立了转换关系；有的城市虽与规划、建设部门的坐标系保持一致，但与国土、电力等其他部门不一致，未能达到地下管线综合管理信息系统与数字化城市管理系统、智慧城市建设系统融合，进一步实现信息共享、共建互通的城市管理要求。

3 关于城市地下管线数据更新的建议

近年来，武汉、十堰、宜昌、荆门、潜江等地区陆续完成了地下管线更新和补测补绘工作，取得了较好的效果。结合其他城市的实际情况，本文提出的建议为：

1）成立专门机构（管理主体），协调各权属单位相互配合。地下管线权属单位涉及不同部门、不同行业，只有建立起各部门各行业相互协调、分工合作、密切配合、资源共享的地下管线管理机制，才能把该项工作做好。

武汉、十堰、襄阳、黄冈等地区陆续成立了城市管网建设管理机构，负责统一管理城市管网建设，主要职责包括贯彻执行国家、省、市有关城市管网建设管理的法律、法规[5]；参与制定本市城市管网建设的地方性法规；参与编制城市管线控制性详细规划；参与编制供水、排水、电力、照明、燃气、热力、信息等城市管线专项规划；组织编制市政道路范围内管线年度建设计划；推进管线与道路同步建设，协调管线综合设计工作；负责市政道路范围内各类管线建设和监督管理中的协调服务工作。有的城市则将该职责赋予城市建设部门的城建档案馆，因地制宜地制定管线更新管理办法。省外有的城市管线管理主体从体制机制上约束权属单位的竣工测量行为，引入第三方监理机构，从而保障施工单位竣工测量的管线成果能及时且保质保量地更新至管线数据库。

2）保障更新经费足额投入，定期开展数据补测补绘工作。由于各城市建设步伐差异很大，管线数据新增和更新升级工作量不同，因此有的城市实行年度统一更新，有的城市实行半年更新，有的城市实行分区周期更新，有的甚至一条道路施工完成即实行更新（如武汉经济开发区东风大道高架桥完成后即实行相关管线更新），城市管网管理单位应根据前期参与的城市管线控制性详细规划、各项管线专项规划以及市政道路管线年度建设规划，科学申报下一年度补测补绘经费，为定期开展数据补测补绘工作提供资金保障。若能将地下管线竣工测量成果直接入库，实现动态实时更新则是保障管线数据现势性的终极解决方案[6-7]。

3）加快探测新技术应用，进一步规范地下管线数据更新工作。湖北省部分城市已完成城市CORS系统和大地精化水准面建设工作，测量精度大大提高，RTK可直接用于测量管线点和附属设施，也可直接更新道路两旁的地形图，使得更新工作一部到位，无需从城市控制网到图根控制点再到管线点测量，既节约了时间，又极大地提高了测量精度，使管线数据与城市其他地理信息数据保持一致，为智慧城市的基础地理信息数据库融合、共建共享打下了良好的基础。探测技术的不断提高（如多频震动信号量化分析技术可有效解决地下燃气PE管道的探测问题），为进一步提高非金属管线探测精度提供了可能，有理由相信未来新技术的不断出现将为地下管线探测提供良好的技术保障。

《湖北省城镇地下管线探测技术规程》《湖北省城镇地下管线信息系统技术规范》等地方标准为湖北省地下管线探测工作的科学化、标准化、规范化发挥了重要作用。随着湖北省地下管线工作的不断深入，新老管线的接边误差细化、鼓励应用新技术、如何探测单位和小区内部管网、如何探测农村（乡镇）管网等章节需加快研究，出台相应规定，从而进一步规范后续的管网探测和数据更新工作。

4）建立健全更新机制，保障数据更新行为。目前，湖北省大部分城市的管线数据对城市规划、建设发挥了积极作用，但也有部分县市的数据使用率略显不足，权属单位参与度不够。从历史角度来看，省外部分城市因地下管线数据使用率不高或更新速度不够，导致很多管线综合管理信息系统成了摆设，后续又需重新探测，造成了极大浪费，因此建立切实可行的制度、保障地下管线的现势性对地下管网综合管理信息系统的生命力有着至关重要的作用[8]。大面积新建的城市区域或未普查区域可采取集中探测，小范围道路改造可与权属单位共同完成数据更新，只有这样才能保证地下管线数据的活力，从而对城市精准化管理发挥应有的作用。

4 结 语

城市地下管线安全运行是城市管理的重要组成部分，而城市管线数据的现势性是地下管网综合管理信息系统的重要基础。随着城市建设的快速发展，针对城市不同的情况，因地制宜地采取有效措施，科学高效地完成地下管线的动态更新对提高城市地下管线数据库质量有重要意义。