专利名称：基于cors系统的地下管线定位方法
基于CORS系统的地下管线定位方法技术领域
本发明属于电子地理信息处理技术领域，尤其是涉及一种基于CORS系统的地下管线定位方法。
背景技术：
随着GPS技术的飞速进步和应用普及，它在城市测量中的作用已越来越重要。当前，利用多基站网络RTK((Real-time kinematic)技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统(Continuous Operational Reference System，缩写为 C0RS)已成为城市 GPS 应用的发展热点之一。CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统和用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。其中，基准站网由一定范围内均勻分布的基准站组成，其负责采集GPS卫星观测数据并输送至数据处理中心，同时提供系统完好性监测服务。数据处理中心是CORS系统的控制中心，用于接收各基准站数据并进行数据处理，形成多基准站差分定位用户数据，组成一定格式的数据文件，分发给用户。数据处理中心是CORS系统的核心单元，也是高精度实时动态定位得以实现的关键所在。数据处理中心M小时连续不断地根据各基准站所采集的实时观测数据在区域内进行整体建模解算，自动生成一个对应于流动站点位的虚拟参考站(包括基准站坐标和GPS观测值信息)并通过现有的数据通信网络和无线数据播发网，向各类需要测量和导航的用户以国际通用格式提供码相位/载波相位差分修正信息，以便实时解算出流动站的精确点位。数据传输系统是各基准站与数据处理中心之间的数据传输系统，实际应用时，各基准站数据通过光纤专线传输至监控分析中心(即数据处理中心)，该数据传输系统包括数据传输硬件设备及软件控制模块。数据播发系统通过移动网络、UHF电台、Internet等形式向用户播发定位导航数据。用户应用系统包括用户信息接收系统、网络型RTK定位系统、事后和快速精密定位系统以及自主式导航系统和监控定位系统等。按照应用的精度不同，用户服务子系统可以分为毫米级用户系统、厘米级用户系统、分米级用户系统、米级用户系统等；而按照用户的应用不同，可以分为测绘与工程用户(厘米、分米级)，车辆导航与定位用户(米级)，高精度用户(事后处理)、气象用户等几类。
CORS系统彻底改变了传统RTK测量作业方式，其主要优势体现在1)改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围；2)采用连续基站，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作效率；3)拥有完善的数据监控系统，可以有效地消除系统误差和周跳，增强差分作业的可靠性；4)用户不需架设参考站，真正实现单机作业，减少了费用；5)使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰；6)提供远程INTERNET服务，实现了数据的共享；7)扩大了 GPS在动态领域的应用范围，更有利于车辆、飞机和船舶的精密导航；8)为建设数字化城市提供了新的契机。
现如今，随着经济的快速发展，能源的需求越来越大，而用于能源输送的地下管线6的铺设也越来越多。伴随着地下管线的不断增加，对地下管线的寻找和定位工作也变得愈加困难起来。目前，管线挖断事件经常发生，其不仅危害着人民群众的人身安全，同时也给国家造成了巨大的经济损失，因而如何快捷高效地定位地下管线成为当前的迫切需要。
现有定位地下管道的方法主要有以下两种一是基于纸质竣工图的定位方法该方法是经常应用的常规方法，具体而言技术人员手持纸质的竣工图纸且按照图纸上标注的地图和注记，并通过辨识标志性地物寻找管线；该方法的优点是直观，也便于资料的交接；二是基于管道探测仪的定位方法该方法的定位原理是通过发射器向地下管道发射电磁波信号，反射波被接收器接受后，根据显示的数字或图像信号即可判断出管道的走向、埋深；对于非金属管道，一般采用在管道处埋设金属示踪线的方法，利用金属管道探测仪来探测非金属管道；该方法的优点是使用操作比较简单，便于维护部门使用。
现如今，上述两种定位管线的方法在管线管理单位应用均比较广泛，但在实际使用过程中发现二者均存在着明显的缺陷，其中基于纸质竣工图的定位方法存在竣工图纸不易保存、管道图不易更新、地形图不能更新、不易查阅、不能共享依赖现场参照物定位，尤其是在市政大规模建设时期便失去现场查找管道的应用价值等缺陷；而基于管道探测仪的定位方法存在以下缺陷管道探测仪电磁波信号易受干扰、无法准确探测非金属管道，虽然可以加装金属示踪线(即金属丝)对非金属管道进行探测，但施工中金属丝易折断，易产生腐蚀断点且施工中无法很好地处理两根金属线的接口问题，因而往往难以达到日后寻线的目的。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于CORS 系统的地下管线定位方法，其使用操作简便、使用效果好、实用价值高且能真正实现地下管线的准确定位，能有效解决现有地下管道定位方法存在的定位操作不便、定位效果较差等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤
步骤一、CORS系统搭建在需进行地下管线定位的待定位区域布设一个或多个 GPS固定参考站，所述GPS固定参考站为位置固定不动的GPS接收系统；所述GPS固定参考站与数据服务中心之间通过数据传输系统进行双向通信，且数据服务中心与由管线定位工作人员手持的移动式数据处理终端之间通过定位导航数据播发系统进行双向通信，所述移动式数据处理终端的数量为一个或多个且其包括数据处理器以及分别与所述数据处理器相接的参数输入单元和显示单元；所述GPS固定参考站、数据服务中心、所述数据传输系统、所述定位导航数据播发系统和所述移动式数据处理终端组成一套完整的CORS系统；
步骤二、纸质图纸收集对待定位区域中所铺设所有地下管线的管线竣工图和各地下管线周侧的周侧地形图分别进行收集，所述管线竣工图和周侧地形图均为纸质图纸且二者的数量均为一张或多张；收集工作完成后，便获得多张待处理纸质图纸；
步骤二中纸质图纸收集过程中，还需人为同步对待定位区域中所铺设所有地下管线的地理位置坐标数据进行收集；
步骤三、电子地图制作，其制作过程包括以下步骤
301、纸质地图电子化处理对步骤二中所收集的多张待处理纸质图纸分别进行电子化处理，并相应获得多张电子化地图；且多张待处理纸质图纸的电子化处理方法均相同， 对于任一张待处理纸质图纸而言，其电子化处理过程如下
3011、图纸扫描采用扫描设备对待处理纸质图纸进行扫描，并生成待处理栅格图像；
3012、栅格图像传送将步骤3012中所述的待处理栅格图像传送至数据处理设备；
3013、栅格图像定向采用所述数据处理设备且按照常规栅格图像的定向方法，对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正；
3014、栅格图像矢量转换所述数据处理设备调用图像矢量转换模块，且按照常规的栅格图像矢量转换方法，对经地理空间配准和校正后的所述待处理栅格图像进行矢量转换，并获得与待处理的纸质图纸相对应的数字矢量图像；
3015、管线属性信息标注所述数据处理设备调用标注模块，且根据步骤二中收集到的待定位区域中所铺设所有地下管线的地理位置坐标数据，对所述数据矢量图像中各地下管线的管线属性信息进行标注，并获得制作完成的电子化地图；所述管线属性信息包括管线名称和管线的地理位置坐标数据，各地下管线的管线名称和管线的地理位置坐标数据通过关联单元进行关联；
302、接边处理所述数据处理设备调用接边处理模块，且按照常规电子地图的接边处理方法，对步骤301中获得的多幅电子化地图进行接边处理，并获得待定位区域的完整电子地步骤四、电子地图传送及直观显示将步骤302中所述待定位区域的完整电子地图，通过数据传送装置传送并同步存储至所述移动式数据处理终端的数据处理器内，且通过所述移动式数据处理终端的显示单元对待定位区域的完整电子地图进行直观显示；
步骤五、电子地图坐标数据叠加所述移动式数据处理终端通过所述定位导航数据播发系统，对数据服务中心所发送的待定位区域各位置处的空间坐标数据进行接收，并将所接收到的待定位区域各位置处的空间坐标数据同步存储至所述数据处理器内；所述数据处理器调用空间坐标叠加模块，将待定位区域各位置处的空间坐标数据叠加至所述待定位区域的完整电子地图上；
同时，所述移动式数据处理终端通过与数据服务中心进行双向通信，同步获取到管线定位工作人员当前位置的空间坐标数据；
步骤六、地下管线定位通过所述移动式数据处理终端的参数输入单元输入需查询地下管线的管线名称或地理位置坐标数据，所述数据处理器调用管线目标导航模块且根据需查询地下管线的地理位置坐标数据在待定位区域的完整电子地图中查找出需查询地下管线；之后，管线定位工作人员通过对需查询地下管线的地理位置坐标数据和当前位置的空间坐标数据进行对比分析，得出需查询地下管线的方位和其与当前位置之间的距离。
上述基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征是步骤一中所述数据处理器内部设置有管线目标导航模块、地图视图浏览模块、管线竣工测量模块、管线信息查询模块和纵横断面分析模块；
其中，所述管线目标导航模块，用于根据需查询地下管线的地理位置坐标数据，在待定位区域的完整电子地图中对需查询地下管线进行查找，实现需查询地下管线的实时导航功能；
所述地图视图浏览模块，用于根据所述参数输入单元的输入指令，在所述显示单元上对待定位区域的完整电子地图进行多个角度浏览；
所述管线竣工测量模块，用于在任一地下管线发生改造施工后，对改造后地下管线的地理位置坐标数据进行实时采集，且根据实时采集数据生成新的管线地理位置坐标数据并进行同步存储；
所述管线信息查询模块，用于根据所述参数输入单元输入需查询地下管线的管线名称，同步调取出需查询地下管线的管线属性信息并通过所述显示单元进行直观显示，且根据所述参数输入单元输入的修改信息指令对掉取出的管线属性信息进行修改并对修改后的管线属性信息进行同步存储；
所述纵横断面分析模块，用于在实际施工开挖地下管线时，用于根据所述参数输入单元输入当前所开挖地下管线的管线名称，对当前所开挖的地下管线进行纵断面和横断面分析。
上述基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征是步骤一中所述的数据传输系统和定位导航数据播发系统均为GPRS无线通信系统；
步骤六中所述数据处理器调用管线目标导航模块在待定位区域的完整电子地图中查找出需查询地下管线时，所述数据处理器调用管线目标导航模块在待定位区域的完整电子地图中对查找到的需查询地下管线进行标注，并通过所述显示单元对需查询地下管线进行同步显示；且所述数据处理器在待定位区域的完整电子地图中管线定位工作人员的当前位置进行标注，并通过所述显示单元对当前位置进行同步显示。
上述基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征是步骤302中接边处理完成后， 所述数据处理设备还需采用eSuperMap嵌入式GIS开发系统将所述待定位区域的完整电子地图转换为嵌入式电子地图；所述管线目标导航模块为在eSuperMap嵌入式GIS开发系统上所开发的软件功能模块。
上述基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征是步骤一中所述GPS固定参考站的数量为一个，且所述CORS系统为单基站CORS系统。
上述基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征是步骤3011中所述的扫描设备为彩色扫描设备且所述待处理栅格图像为TIFF格式；步骤3013中进行栅格图像矢量转换之前，还需采用所述数据处理设备对待处理栅格图像依次进行去脏点、光滑处理、断线修补处理和细化处理。
上述基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征是步骤3013中采用所述数据处理设备对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正时，所述数据处理设备调用 MicroStation软件功能模块进行地理空间配准和校正；且实际进行地理空间配准和校正时，通过在步骤3011中所述待处理纸质图纸上选取的多个分布均勻且能在扫描后所生成待处理栅格图像中准确确定地理坐标数据的控制点，对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正；所述控制点的数量不少于4个。
上述基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征是步骤302中接边处理完成后， 所述数据处理设备还需调用投影转换模块且按照常规的数字地图投影转换方法，对待定位区域的完整电子地图进行投影转换处理，使得待定位区域的完整电子地图的坐标系统一。
上述基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征是步骤一中在待定位区域布设 GPS固定参考站时，还需建立平面控制网和高程控制网；建立平面控制网和高程控制网时， 采用常规的与IGS跟踪站联测并利用精密星历作为起算数据的方法对所建立GPS固定参考站的地理位置坐标进行联测，以将GPS固定参考站统一到WGS84坐标框架内；同时，采用常规的与IGS跟踪站联测并利用精密星历作为起算数据的方法对GPS固定参考站所处区域的当地控制点和当地水准点分别进行联测，以将所建立平面控制网和高程控制网的平面坐标系统和高程系统均转换到当地坐标系；所建立GPS固定参考站的地理位置坐标以及其所处区域的当地控制点和当地水准点联测结束后，则完成IGS联测过程；
当待定位区域为50平方公里以下的小范围测区时，完成IGS联测过程后，按照《全球定位系统规范》对GPS固定参考站的相应等级GPS网要求，且利用HDS2003后处理软件进行基线处理及二维平差，并采用常规的四参数加高程拟合方法相应求解出WGS84坐标到当地坐标的平面转换参数与高程拟合参数，则完成平面控制网和高程控制网的建立过程；
当待定位区域为50平方公里以上的大范围测区时，完成IGS联测过程后，按照《全球定位系统规范》对GPS固定参考站的相应等级GPS网要求，且利用HDS2003后处理软件进行基线处理及二维平差，并采用常规的七参数坐标转换方法相应求解出WGS84坐标到当地坐标的七个转换参数，则完成平面控制网和高程控制网的建立过程。
上述基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征是步骤一中在待定位区域布设 GPS固定参考站过程中，对GPS固定参考站的墩位进行选择时，所选择的墩位为易于安置 GPS接收系统且视场周围高度在10度以上不应有障碍物的视野开阔的位置，且所选择的墩位附近没有大面积的水域、强烈干扰卫星信号接收的物体、大功率无线电发射源和远距离高压输电线；所述GPS固定参考站的观测墩为建造在承重柱上的钢筋混凝土墩；
建造所述观测墩时，先在所述承重柱上钻四个呈正方形排列的钻孔，所述钻孔的深度为IOcm 30cm、直径为O^cm士 Icm且相邻两个钻孔之间的间距为20cm士2cm ；之后， 在四个所述钻孔中分别植入一根直径为Φ2( πι士0. 5cm且呈竖直向布设的螺纹钢筋，四个所述钻孔中所植入的四根螺纹钢筋组成所述观测墩的主筋且所述螺纹钢筋的高度与所述观测墩的高度一致，再采用由上至下布设的多道横向钢筋将四根螺纹钢筋绑扎固定为一体；然后，将预先制好且用于浇筑成型所述观测墩的木制框架套装在所述主筋外侧，并将预先设计安装在所述观测墩上的固定基座和金属管垂直安装于四个钻孔组成的正方形中心， 且安装过程中保持天线强制对中标志竖直；最后，对所述观测墩进行混凝土浇筑施工且待所浇筑混凝土终凝后，拆除所述木制框架，便完成所述观测墩的建造施工过程；
建造所述观测墩过程中，对固定基座和金属管进行安装之前，还需在固定基座和金属管的底部预埋一根直径Φ 5cm士 Icm的PVC管，并在所述金属管和所述PVC管内装一根牵拉线。
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、使用操作简便且易于掌握，通过手持式导线导航仪可准确实现地下管线的导航、定位、信息查询、管线竣工测量、纵断面与横断面综合分析等功能。
2、设计合理且易于推广使用，只需把管线竣工图纸扫描矢量化格式转换等转换成矢量嵌入式电子地图输入至手持式导线导航仪，之后利用预先建立的CORS系统，通过手持10式导线导航仪便可同时指示出当前位置到需查询管线的距离和方向。
3、管线导航效率高，利用嵌入式开发语言实现了手持设备嵌入式开挖管理系统， 工作人员手持导线导航仪可快速导航至目标管线。
4、地下管线定位结果准确，本发明通过手持终端设备接收连续运行GPS参考站数据并利用CORS系统的实时差分算法，大大提高了 GPS定位精度，保证了定位精度在分米级。
5、通过GPRS通讯模块，实现了手持终端与数据服务中心之间的信息传递，并且实现了空间数据和管道属性数据的实时更新。
6、实用价值高，本发明将管线数据制作成嵌入式电子地图直观展示在手持式数据终端上，同时利用CORS系统获得精确的地理坐标，并将所获取的精确坐标数据叠加到嵌入式电子地图上，且通过对当前位置坐标和目标管线位置坐标进行对比便可定位出需查询管线距离当前位置的距离和方位。手持式数据终端能实现嵌入式电子地图的各种浏览功能、 需查找管线的快速导航功能、管线竣工测量数据的实时更新功能、管线属性信息的快速查询和编辑功能以及对施工开挖管线进行纵断面与横断面分析的功能，功能完善且实现方便，能实现全方位高精度、科学化开挖，有效避免了盲目开挖造成对地下管线的破坏。
综上所述，本发明使用操作简便、使用效果好、实用价值高且能真正实现地下管线的准确定位，能有效解决现有地下管道定位方法存在的图纸不易保存、不易查阅、探测仪易受干扰、定位操作不便、定位效果较差等问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明进行地下管线定位时的方法流程框图。
图2为本发明进行地下管线定位时所采用硬件系统的电路原理框图。
图3为本发明制作电子地图时的方法流程框图。
附图标记说明
I-GPS固定参考站； 2-数据服务中心； 3-手持式管线导航仪。
具体实施方式
如图1、图2及图3所示，本发明所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，包括以下步骤
步骤一、CORS系统搭建在需进行地下管线定位的待定位区域布设一个或多个 GPS固定参考站1，所述GPS固定参考站1为位置固定不动的GPS接收系统。所述GPS固定参考站1与数据服务中心2之间通过数据传输系统进行双向通信，且数据服务中心2与由管线定位工作人员手持的移动式数据处理终端之间通过定位导航数据播发系统进行双向通信，所述移动式数据处理终端的数量为一个或多个且其包括数据处理器以及分别与所述数据处理器相接的参数输入单元和显示单元；所述GPS固定参考站1、数据服务中心2、所述数据传输系统、所述定位导航数据播发系统和所述移动式数据处理终端组成一套完整的 CORS系统。
本实施例中，对于所述移动式数据处理终端而言，所述数据处理器内部设置有管线目标导航模块、地图视图浏览模块、管线竣工测量模块、管线信息查询模块和纵横断面分析模块。
其中，所述管线目标导航模块，用于根据需查询地下管线的地理位置坐标数据，在待定位区域的完整电子地图中对需查询地下管线进行查找，实现需查询地下管线的实时导航功能；
所述地图视图浏览模块，用于根据所述参数输入单元的输入指令，在所述显示单元上对待定位区域的完整电子地图进行多个角度浏览；
所述管线竣工测量模块，用于在任一地下管线发生改造施工后，对改造后地下管线的地理位置坐标数据进行实时采集，且根据实时采集数据生成新的管线地理位置坐标数据并进行同步存储；
所述管线信息查询模块，用于根据所述参数输入单元输入需查询地下管线的管线名称，同步调取出需查询地下管线的管线属性信息并通过所述显示单元进行直观显示，且根据所述参数输入单元输入的修改信息指令对掉取出的管线属性信息进行修改并对修改后的管线属性信息进行同步存储；
所述纵横断面分析模块，用于在实际施工开挖地下管线时，用于根据所述参数输入单元输入当前所开挖地下管线的管线名称，对当前所开挖的地下管线进行纵断面和横断面分析。
实际使用过程中，所述数据处理器管线根据控制指令自动调用目标导航模块、地图视图浏览模块、管线竣工测量模块、管线信息查询模块和纵横断面分析模块5个功能模块。
本实施例中，所述移动式数据处理终端为手持式管线导航仪3，实际使用操作非常简便，并且携带方便。
本实施例中，所述GPS固定参考站1的数量为一个，且所述CORS系统为单基站 CORS系统，并且所述数据传输系统和定位导航数据播发系统均为GPRS无线通信系统。实际使用过程中，根据实际具体需要，所述CORS系统也可以采用多基站CORS系统，且多基站 CORS系统中所设置GPS固定参考站1的数量为多个。同时，所述数据传输系统和定位导航数据播发系统也可以采用其它类型的无线通信系统。
本实施例中，在待定位区域布设GPS固定参考站1过程中，对GPS固定参考站1的墩位进行选择时，所选择的墩位为易于安置GPS接收系统且视场周围高度在10度以上不应有障碍物的视野开阔的位置，且所选择的墩位附近没有大面积的水域、强烈干扰卫星信号接收的物体、大功率无线电发射源和远距离高压输电线；所述GPS固定参考站1的观测墩为建造在承重柱上的钢筋混凝土墩。
因而，实际选择连续运行的GPS固定参考站1的墩位位置(即站点)时，需要注意如下事项站点应选易于安置GPS接收设备且视野开阔的位置，视场周围高度在10度以上不应有障碍物，以免GPS信号被吸收或遮挡；站点附近不应有大面积水域或强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响；站点应该远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离最好不小于200m ；站点远离高压输电线，其距离不得小于50m，以避免电磁场对GPS信号的干扰。同时，还需提供一个稳定且用于固定接收天线的固定装置，且站点上还需提供可靠的供电系统和无线通讯系统，方便市电和因特网的接入，安置和保护 GPS参考站设备。在无人看守时，能保证设备安全，防止有人故意破坏。另外，站点应选择交通发达的地方，方便到达进行检查和维护。
实际对GPS固定参考站1墩标进行建设时，将GPS固定参考站1安置在建筑物顶上以便接入电源和网线，同时也相对安全些，并且建筑物的高度也有利于向RTK和GIS流动站传送RTK和DGPS数据，以及建构大地控制网。通常情况下，采用适当的安装固定方式将GPS天线固定要楼顶上，而GPS接收机和电源的通讯设备(包括PC机)安置在楼顶下的房间里，这样方便连接电源和网线。通常，将GPS天线安置得越高越有利，但也不是所有类型的建筑物都适合建立GPS固定参考站1，如尖塔状、摩天大楼式的建筑物不适合用于安置 GPS天线，因为在风力较大的情况下，经常会出现晃动。而中等高度(十层楼以下)、地基稳固的平顶建筑物顶部较为适合。注意在炎热的地方，非常高的墩标或建筑物会因为日照而出现微小的倾斜变形。同时，观测墩建在承重柱上，建设时凿开点位所在的隔热层或水泥层的面积为40cmX 40cm，深5cm 10cm。
实际建造所述观测墩时，先在所述承重柱上钻四个呈正方形排列的钻孔，所述钻孔的深度为IOcm 30cm、直径为O^cm士 Icm且相邻两个钻孔之间的间距为20cm士2cm ；之后，在四个所述钻孔中分别植入一根直径为Φ2( πι士0. 5cm且呈竖直向布设的螺纹钢筋，四个所述钻孔中所植入的四根螺纹钢筋组成所述观测墩的主筋且所述螺纹钢筋的高度与所述观测墩的高度一致，再采用由上至下布设的多道横向钢筋将四根螺纹钢筋绑扎固定为一体；然后，将预先制好且用于浇筑成型所述观测墩的木制框架套装在所述主筋外侧，并将预先设计安装在所述观测墩上的固定基座和金属管垂直安装于四个钻孔组成的正方形中心， 且安装过程中保持天线强制对中标志竖直；最后，对所述观测墩进行混凝土浇筑施工且待所浇筑混凝土终凝后，拆除所述木制框架，便完成所述观测墩的建造施工过程。
同时，建造所述观测墩过程中，对固定基座和金属管进行安装之前，还需在固定基座和金属管的底部预埋一根直径Φ 5cm士 Icm的PVC管，并在所述金属管和所述PVC管内装一根牵拉线。
本实施例中，所述钻孔的直径为O^cm且相邻两个钻孔之间的间距为20cm，螺纹钢筋的直径为Φ2( πι且其长度为1. 5m an，所述横向钢筋绕所述主筋外侧缠绕并绑扎固定且其为直径Φ8πιπι的钢筋，相邻两道横向钢筋之间的间距为20cm。实际对固定基座及金属管进行安装时，为使固定基座及金属管保持竖直，可以用三根木棍间隔120度方向作为临时支撑，并使用水平尺等工具保持天线强制对中标志竖直。所浇筑混凝土终凝且拆除所述木制框架后，贴上大理石装饰水泥墩外表。同时，在固定基座及金属管的底部预先斜埋一根直径5cm的PVC管，并预先在金属管和PVC管内装好一根牵拉线便于今后布线。
所述数据服务中心2为一台装有服务器软件ZNCaster和路由器的品牌电脑。
实际进行网络连接时，一般使用光纤或ADSL上网。光纤一般为固定IP，而ADSL大多是动态IP。网络接入可以专线直接接入，也可以通过局域网影射外网IP接入。
步骤一中在待定位区域布设GPS固定参考站1时，还需建立平面控制网和高程控制网。建立平面控制网和高程控制网时，采用常规的与IGS跟踪站联测并利用精密星历作为起算数据的方法对所建立GPS固定参考站1的地理位置坐标进行联测，以将GPS固定参考站1统一到WGS84坐标框架内。同时，采用常规的与IGS跟踪站联测并利用精密星历作为起算数据的方法对GPS固定参考站1所处区域的当地控制点和当地水准点分别进行联测， 以将所建立平面控制网和高程控制网的平面坐标系统和高程系统均转换到当地坐标系。所13建立GPS固定参考站1的地理位置坐标以及其所处区域的当地控制点和当地水准点联测结束后，则完成IGS联测过程。
当待定位区域为50平方公里以下的小范围测区时，完成IGS联测过程后，按照《全球定位系统规范》对GPS固定参考站1的相应等级GPS网要求，且利用HDS2003静态后处理软件进行基线处理及二维平差，并采用常规的四参数加高程拟合方法相应求解出WGS84坐标到当地坐标的平面转换参数与高程拟合参数，则完成平面控制网和高程控制网的建立过程。
当待定位区域为50平方公里以上的大范围测区时，完成IGS联测过程后，按照《全球定位系统规范》对GPS固定参考站1的相应等级GPS网要求，且利用HDS2003后处理软件进行基线处理及二维平差，并采用常规的七参数坐标转换方法相应求解出WGS84坐标到当地坐标的七个转换参数，则完成平面控制网和高程控制网的建立过程。
实际建设CORS系统时，对平面坐标系统和高程系统的统一是非常重要的，尤其是当有多个GPS固定参考站1时，所有的GPS固定参考站1统一在同一套坐标系参数下，且高程联测时必须使用水准点高程。
本实施例中，对于GPS固定参考站1来说，GPS固定参考站1的地理位置坐标(具体是地心坐标)需进行IGS跟踪站联测。IGS跟踪站联测的目的是将新建立的GPS固定参考站1 (即CORS系统的基准站)固定在全球的WGS84坐标框架内，基准站作M小时的连续静态观测，引入WUHN，KUNM、SHAO, LHAS, P0L2、GUAM等全球站的同期观测数据，之后采用事后精密星历，用GAMIT软件在ITRF2000框架下进行基线解算；在网平差中，全球站作为已知点进行强约束。通过IGS跟踪站联测，可确立基准站的精确地心坐标。同时，由于要将平面坐标系统和高程系统转换到当地坐标系，因而需要进行当地控制点和水准点的IGS跟踪站联测，联测完成后，按照《全球定位系统规范》的相应等级GPS网要求，利用HDS2003后处理软件进行基线处理及二维平差，并求解WGS84到当地坐标的平面转换参数及高程拟合参数或者七参数。
具体来说，当待定位区域为20 50平方公里以下的小范围测区时，采集两点或两点以上的地方坐标点且用四参数加高程拟合方法进行RTK测量，可在小范围内使测量点的平面坐标及高程的精度达到控制网要求。已知点既可以只提供平面或只提供水准高的点， 也可以平面、高程都已知的三维点，但求解四参数的已知点最好包括测区范围内且要求分布均勻。进行IGS跟踪站联测的水准点也必须分布均勻且至少三个以上，三个或三个以上水准点可进行高程的平面拟合，六个或六个以上水准点可进行高程的曲面拟合。水准高(h) =WGS84的高程(H)-高程异常数据(N)。
当待定位区域为50平方公里以上(尤其是100平方公里以上)的大范围测区时， 四参数加高程拟合方法往往不能达到控制网精度的要求，此时就要使用七参数坐标转换方法进行七参数求解，具体操作方法如下首先需要做控制测量和水准测量，在测区中已知坐标的控制点上做静态控制，在网平差之前，在测区中选定一个控制点作为静态网平差的 WGS84已知坐标；之后，使用一台静态仪器在该控制点固定并进行M小时候以上的单点定位测量(若测区范围相对较小，精度要求相对低的情况下可以使用静态网中观测时间最长点的单点平均值作为静态网平差的WGS84约束坐标)，之后再将该点单点定位坐标平均值记录下来作为该点的WGS84已知坐标，然后对控制网进行一个已知点的三维约束平差，算出其它点位的三维坐标，挑选均勻分布在测区范围至少三组坐标进行七参数求解；最后，将求解得到的七参数输入到手簿RTK软件中即可。
步骤二、纸质图纸收集对待定位区域中所铺设所有地下管线的管线竣工图和各地下管线周侧的周侧地形图分别进行收集，所述管线竣工图和周侧地形图均为纸质图纸且二者的数量均为一张或多张；收集工作完成后，便获得多张待处理纸质图纸。
本实施例中，收集纸质图纸时，主要是对待定位区域中所铺设所有地下管线的相关的图纸(如管线的竣工图纸和管线周边的地形图等)进行收集。
其中，管线的竣工图纸一般保存在管线管理和管线施工单位，管线的竣工图纸中记录了管线施工时的准确坐标数据，因而其是管线定位的基础数据。管线周边的周侧地形图可以是来自竣工图纸中的平面图，也可以是向测绘部门购买的国家标准地形图(如 1 10000地形图)，周侧地形图反映了管线周边的基础地形地貌。
步骤二中纸质图纸收集过程中，还需人为同步对待定位区域中所铺设所有地下管线的地理位置坐标数据进行收集，具体是自管线的竣工图纸中整理出各地下管线的地理位置坐标数据。其中，地下管线的地理位置坐标数据包括管线的竣工图纸中所记录的该地下管线沿线各位置处的地理位置坐标数据。
步骤三、电子地图制作，其制作过程包括以下步骤
301、纸质地图电子化处理对步骤二中所收集的多张待处理纸质图纸分别进行电子化处理，并相应获得多张电子化地图；且多张待处理纸质图纸的电子化处理方法均相同， 对于任一张待处理纸质图纸而言，其电子化处理过程如下
3011、图纸扫描采用扫描设备对待处理纸质图纸进行扫描，并生成待处理栅格图像。
本实施例中，所述扫描设备为彩色扫描设备且所述待处理栅格图像为TIFF格式。 因而实际进行扫描时，对各待处理纸质图纸分别进行彩色扫描，数据扫描分辨率为300dpi， 扫描按原图幅为单位且数据文件格式为TIFF。本实施例中，进行栅格图像矢量转换之前，还需采用所述数据处理设备对待处理栅格图像依次进行去脏点、光滑处理、断线修补处理和细化处理。步骤3011中进行图纸扫描过程中，由于纸质地图原图质量、内容、比例尺和扫描过程中的种种因素，因而扫描时根据纸质图纸的图形要素和彩色特征提取的分层图仍会带有各种噪声以及不需要的其它一些信息，为了获得正确且干净的数据，在数字化之前，需进行去脏、光滑、断线修补、细化处理等预处理步骤，以确保栅格数据的质量。
3012、栅格图像传送将步骤3012中所述的待处理栅格图像传送至数据处理设备。
实际进行栅格图像传送时，可采用常规的数据传送设备进行传送。
3013、栅格图像定向采用所述数据处理设备且按照常规栅格图像的定向方法，对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正。
本实施例中，采用所述数据处理设备对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正时，所述数据处理设备调用MicroStation软件功能模块进行地理空间配准和校正；且实际进行地理空间配准和校正时，通过在步骤3011中所述待处理纸质图纸上选取的多个分布均勻且能在扫描后所生成待处理栅格图像中准确确定地理坐标数据的控制点，对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正；所述控制点的数量不少于4个。
对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正的过程，就是对栅格数据进行纠正过程，实际上就是图纸定向，纠正时在MicroStation和I/RASB软件下进行，且根据理论的图廓坐标值，采用四点控制点(也称定向点)以上相对应的纠正算法进行纠正。定向点应分部均勻、合理且宜选用图廓点或方格网点作为定向点。栅格数据和理论数据较差不大于相关规定，检查不符合要求者，必须重新纠正处理；若仍未能满足精度时，检查原纸质图纸， 如纸质图纸变形太大，可适当放宽精度。
3014、栅格图像矢量转换所述数据处理设备调用图像矢量转换模块，且按照常规的栅格图像矢量转换方法，对经地理空间配准和校正后的所述待处理栅格图像进行矢量转换，并获得与待处理的纸质图纸相对应的数字矢量图像。
栅格图像矢量转换即地图数字化过程，数字化在二维数据格式下进行，采用统一的要素分层表、线型库和符号库。数字化过程中，一般原则是忠实于底图，注记压地物不断开。
地图上各要素数字化时，有以下要求
地形图上的要素可分为点要素、线要素、面要素和注记，在数字化时，应严格执行数据分层方案，按照正确方法对各要素分别进行采集；
点要素数字化时，凡方向固定或无方向性的点状符号只采集其定位点；
采集线状要素时，应保证线条光滑，要根据线状要素的曲率，不断调整采集点间距，线状要素上点的密度以几何形状不失真为原则，点的密度应随曲率的增大而增加；数字化时要保持线状要素的连续性；
面状要素应构成闭合多边型，不得出现悬挂。具有多重属性的公共边，只可数字化一次；
同时，地形图上各要素不得自相交和重复数字化。
3015、管线属性信息标注所述数据处理设备调用标注模块，且根据步骤二中收集到的待定位区域中所铺设所有地下管线的地理位置坐标数据，对所述数据矢量图像中各地下管线的管线属性信息进行标注，并获得制作完成的电子化地图；所述管线属性信息包括管线名称和管线的地理位置坐标数据，各地下管线的管线名称和管线的地理位置坐标数据通过关联单元进行关联。
实际进行管线属性信息标注时，所述管线属性信息还可以包括管线最初铺设时间、管线具体用途、是否已进行后改造以及相应的改造次数和各次改造位置与改造时间等信息，同时还可以包括其它一些需要进行记录且与管线相关的重要信息。实际操作过程中， 进行管线属性信息标注过程中，也相应完成电子地图的拓扑关系建立过程。
本实施例中，栅格图像矢量转换与管线属性信息标注完成后，需对制作完成的电子化地图进行质量检查和图面整饰，具体是指地图上各要素采集完成后进行初步的质量检查，主要从数据精度、数据分层方面进行检查，保证没有较大的错误；之后，进行图面的整饰，形成初步成果。
本实施例中，步骤3015中对所述数据矢量图像中各地下管线的管线属性信息进行标注后，所述数据处理设备还需调用supmap软件功能模块将所述电子化地图转换为SDB 格式的SDB地图。也就是说，需将所述电子化地图的数据转换为supmap软件下的SDB格式， 在数据格式转换时需要进行数据的分层检查。16
302、接边处理所述数据处理设备调用接边处理模块，且按照常规电子地图的接边处理方法，对步骤301中获得的多幅电子化地图进行接边处理，并获得待定位区域的完整电子地图。
接边处理即进行图幅接边，图幅接边的目的是要保持图面数据连续性。由于待定位区域由多幅电子化地图构成，直接制作的电子化地图数据存在较严重的不接边现象，为便于其它子系统的分析处理，要对各相邻图幅分层进行几何接边和属性接边，图幅的接边精度要满足相应比例尺的国家精度要求。
步骤302中接边处理完成后，所述数据处理设备还需调用投影转换模块且按照常规的数字地图投影转换方法，对待定位区域的完整电子地图进行投影转换处理，使得待定位区域的完整电子地图的坐标系统一。
由于在数据转换及接边处理后，形成了矢量数据文件，为保证所有文件均在统一的坐标系统下，需进行投影转换，具体是将坐标系统一为WGS84坐标系。
本实施例中，投影转换完成后，还需进行数据检查，数据检查可分为以下两类
第一类、程序化检查对数据可使用程序进行层、色的检查，可自动找出那些与层、 色表不能匹配的要素，作业人员进行改正。改正后再运行程序逐层、色检查，最终消除“串层”、“串色”现象；第二类、针对性检查主要是检查容易出错和程序无法检查到的地方，这是对程序检查的必要补充，主要包括图形质量检查、属性及拓扑关系检查、方向问题检查、 面状要素检查等。
同时，步骤302中接边处理完成后，所述数据处理设备还需采用eSuperMap嵌入式 GIS开发系统将所述待定位区域的完整电子地图转换为嵌入式电子地图。综上，最终制作完成的嵌入式电子地图是由纸质图纸经过加工而成的电子地图，且该嵌入式电子地图能直观显示各地下管线的位置和管线周围的地物情况。
本实施例中，具体是在数据检查完成且确认无误后，将经检查无误且已转换为SDB 格式的SDB地图，通过北京超图软件自带的转换功能转换为esupermap软件下的.pmr文件禾口 . pmw文件。
步骤四、电子地图传送及直观显示将步骤302中所述待定位区域的完整电子地图，通过数据传送装置传送并同步存储至所述移动式数据处理终端的数据处理器内，且通过所述移动式数据处理终端的显示单元对待定位区域的完整电子地图进行直观显示。
步骤五、电子地图坐标数据叠加所述移动式数据处理终端通过所述定位导航数据播发系统，对数据服务中心2所发送的待定位区域各位置处的空间坐标数据进行接收， 并将所接收到的待定位区域各位置处的空间坐标数据同步存储至所述数据处理器内；所述数据处理器调用空间坐标叠加模块，将待定位区域各位置处的空间坐标数据叠加至所述待定位区域的完整电子地图上；
同时，所述移动式数据处理终端通过与数据服务中心2进行双向通信，同步获取到管线定位工作人员当前位置的空间坐标数据。由于本发明中搭建有CORS系统，因而所获取的管线定位工作人员当前位置的空间坐标数据精度非常高。
步骤六、地下管线定位通过所述移动式数据处理终端的参数输入单元输入需查询地下管线的管线名称或地理位置坐标数据，所述数据处理器调用管线目标导航模块且根据需查询地下管线的地理位置坐标数据在待定位区域的完整电子地图中查找出需查询地下管线；之后，管线定位工作人员通过对需查询地下管线的地理位置坐标数据和当前位置的空间坐标数据进行对比分析，得出需查询地下管线的方位和其与当前位置之间的距离。
步骤六中所述数据处理器调用管线目标导航模块在待定位区域的完整电子地图中查找出需查询地下管线时，所述数据处理器调用管线目标导航模块在待定位区域的完整电子地图中对查找到的需查询地下管线进行标注，并通过所述显示单元对需查询地下管线进行同步显示；且所述数据处理器在待定位区域的完整电子地图中管线定位工作人员的当前位置进行标注，并通过所述显示单元对当前位置进行同步显示。
本实施例中，所述移动式数据处理终端中数据处理器的管线目标导航模块、地图视图浏览模块、管线竣工测量模块、管线信息查询模块和纵横断面分析模块均为在 eSuperMap嵌入式GIS开发系统上所开发的软件功能模块，以满足对嵌入式电子地图的处理需求。
本实施例中，所述管线目标导航模块、地图视图浏览模块、管线竣工测量模块、管线信息查询模块和纵横断面分析模块采用VS2005为开发工具，使用C#为开发语言，嵌入式 GIS幵发平台为Supermap公司的Esupmap 6. 0。
实际使用过程中，当需对待定位区域的完整电子地图进行浏览时，通过参数输入单元(具体是手写笔)输入操作指令，所述数据处理器调用地图视图浏览模块，且通过地图视图浏览模块可以方便在手持式管线导航仪3 (具体是在显示单元)上实现电子地图的各种浏览功能，包括电子地图的拉框放大、缩小、平移、全图、量算距离、量算面积等功能。
当需进行地下管线导航时，需先将管线数据(具体是各地下管线的地理位置坐标数据)预先装入手持式管线导航仪3，管线数据来源于管道建造时的竣工数据或找专业的管网测绘公司测绘的高精度管网坐标，具体是标注在电子地图上的管线属性信息；后期进行开挖维护地下管线时，只需输入要查找的目标地下管线的管线名称或地理位置坐标数据，手持式管线导航仪3即可实时进行管线导航。
由于本发明所采用的硬件系统具有高精度的定位功能，可以实时采集地下管线的地理位置坐标数据，并相应同步保存在本地的点图层和面图层中，因而地理位置坐标数据采集完成后，所述数据处理器可通过调用管线竣工测量模块，将新采集的地理位置坐标数据直接生成新的管线数据。
当需查询某一地下管线的管线属性信息时，只需通过参数输入单元输入需查询的地下管线名称，所述数据处理器便会调用管线信息查询模块，迅速查看该地下管线的管线属性信息，并可对该地下管线的管线属性信息进行简便地编辑和维护，大大节约了管线的档案资料，并降低了地下管线的维护成本。
同时，在施工开挖管线时，利用手持式管线导航仪3 (具体是通过数据处理器调用纵横断面分析模块)对目标开挖地下管线进行纵断面与横断面分析，实现全方位高精度、 科学化开挖，有效避免了盲目开挖造成对地下管线的破坏。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1. 一种基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、CORS系统搭建在需进行地下管线定位的待定位区域布设一个或多个GPS固定参考站(1)，所述GPS固定参考站(1)为位置固定不动的GPS接收系统；所述GPS固定参考站(1)与数据服务中心( 之间通过数据传输系统进行双向通信，且数据服务中心(2) 与由管线定位工作人员手持的移动式数据处理终端之间通过定位导航数据播发系统进行双向通信，所述移动式数据处理终端的数量为一个或多个且其包括数据处理器以及分别与所述数据处理器相接的参数输入单元和显示单元；所述GPS固定参考站(1)、数据服务中心 O)、所述数据传输系统、所述定位导航数据播发系统和所述移动式数据处理终端组成一套完整的CORS系统；步骤二、纸质图纸收集对待定位区域中所铺设所有地下管线的管线竣工图和各地下管线周侧的周侧地形图分别进行收集，所述管线竣工图和周侧地形图均为纸质图纸且二者的数量均为一张或多张；收集工作完成后，便获得多张待处理纸质图纸；步骤二中纸质图纸收集过程中，还需人为同步对待定位区域中所铺设所有地下管线的地理位置坐标数据进行收集；步骤三、电子地图制作，其制作过程包括以下步骤·301、纸质地图电子化处理对步骤二中所收集的多张待处理纸质图纸分别进行电子化处理，并相应获得多张电子化地图；且多张待处理纸质图纸的电子化处理方法均相同，对于任一张待处理纸质图纸而言，其电子化处理过程如下·3011、图纸扫描采用扫描设备对待处理纸质图纸进行扫描，并生成待处理栅格图像；·3012、栅格图像传送将步骤3012中所述的待处理栅格图像传送至数据处理设备；·3013、栅格图像定向采用所述数据处理设备且按照常规栅格图像的定向方法，对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正；·3014、栅格图像矢量转换所述数据处理设备调用图像矢量转换模块，且按照常规的栅格图像矢量转换方法，对经地理空间配准和校正后的所述待处理栅格图像进行矢量转换， 并获得与待处理的纸质图纸相对应的数字矢量图像；·3015、管线属性信息标注所述数据处理设备调用标注模块，且根据步骤二中收集到的待定位区域中所铺设所有地下管线的地理位置坐标数据，对所述数据矢量图像中各地下管线的管线属性信息进行标注，并获得制作完成的电子化地图；所述管线属性信息包括管线名称和管线的地理位置坐标数据，各地下管线的管线名称和管线的地理位置坐标数据通过关联单元进行关联；·302、接边处理所述数据处理设备调用接边处理模块，且按照常规电子地图的接边处理方法，对步骤301中获得的多幅电子化地图进行接边处理，并获得待定位区域的完整电子地图；步骤四、电子地图传送及直观显示将步骤302中所述待定位区域的完整电子地图，通过数据传送装置传送并同步存储至所述移动式数据处理终端的数据处理器内，且通过所述移动式数据处理终端的显示单元对待定位区域的完整电子地图进行直观显示；步骤五、电子地图坐标数据叠加所述移动式数据处理终端通过所述定位导航数据播发系统，对数据服务中心( 所发送的待定位区域各位置处的空间坐标数据进行接收，并将所接收到的待定位区域各位置处的空间坐标数据同步存储至所述数据处理器内；所述数据处理器调用空间坐标叠加模块，将待定位区域各位置处的空间坐标数据叠加至所述待定位区域的完整电子地图上；同时，所述移动式数据处理终端通过与数据服务中心( 进行双向通信，同步获取到管线定位工作人员当前位置的空间坐标数据；步骤六、地下管线定位通过所述移动式数据处理终端的参数输入单元输入需查询地下管线的管线名称或地理位置坐标数据，所述数据处理器调用管线目标导航模块且根据需查询地下管线的地理位置坐标数据在待定位区域的完整电子地图中查找出需查询地下管线；之后，管线定位工作人员通过对需查询地下管线的地理位置坐标数据和当前位置的空间坐标数据进行对比分析，得出需查询地下管线的方位和其与当前位置之间的距离。
2.按照权利要求1所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于步骤一中所述数据处理器内部设置有管线目标导航模块、地图视图浏览模块、管线竣工测量模块、管线信息查询模块和纵横断面分析模块；其中，所述管线目标导航模块，用于根据需查询地下管线的地理位置坐标数据，在待定位区域的完整电子地图中对需查询地下管线进行查找，实现需查询地下管线的实时导航功能；所述地图视图浏览模块，用于根据所述参数输入单元的输入指令，在所述显示单元上对待定位区域的完整电子地图进行多个角度浏览；所述管线竣工测量模块，用于在任一地下管线发生改造施工后，对改造后地下管线的地理位置坐标数据进行实时采集，且根据实时采集数据生成新的管线地理位置坐标数据并进行同步存储；所述管线信息查询模块，用于根据所述参数输入单元输入需查询地下管线的管线名称，同步调取出需查询地下管线的管线属性信息并通过所述显示单元进行直观显示，且根据所述参数输入单元输入的修改信息指令对掉取出的管线属性信息进行修改并对修改后的管线属性信息进行同步存储；所述纵横断面分析模块，用于在实际施工开挖地下管线时，用于根据所述参数输入单元输入当前所开挖地下管线的管线名称，对当前所开挖的地下管线进行纵断面和横断面分析。
3.按照权利要求1或2所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于步骤一中所述的数据传输系统和定位导航数据播发系统均为GPRS无线通信系统；步骤六中所述数据处理器调用管线目标导航模块在待定位区域的完整电子地图中查找出需查询地下管线时，所述数据处理器调用管线目标导航模块在待定位区域的完整电子地图中对查找到的需查询地下管线进行标注，并通过所述显示单元对需查询地下管线进行同步显示；且所述数据处理器在待定位区域的完整电子地图中管线定位工作人员的当前位置进行标注，并通过所述显示单元对当前位置进行同步显示。
4.按照权利要求1或2所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于步骤302中接边处理完成后，所述数据处理设备还需采用eSuperMap嵌入式GIS开发系统将所述待定位区域的完整电子地图转换为嵌入式电子地图；所述管线目标导航模块为在 eSuperMap嵌入式GIS开发系统上所开发的软件功能模块。
5.按照权利要求1或2所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于步骤一中所述GPS固定参考站(1)的数量为一个，且所述CORS系统为单基站CORS系统。
6.按照权利要求1或2所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于步骤 3011中所述的扫描设备为彩色扫描设备且所述待处理栅格图像为TIFF格式；步骤3013中进行栅格图像矢量转换之前，还需采用所述数据处理设备对待处理栅格图像依次进行去脏点、光滑处理、断线修补处理和细化处理。
7.按照权利要求1或2所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于步骤 3013中采用所述数据处理设备对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正时，所述数据处理设备调用MicroStation软件功能模块进行地理空间配准和校正；且实际进行地理空间配准和校正时，通过在步骤3011中所述待处理纸质图纸上选取的多个分布均勻且能在扫描后所生成待处理栅格图像中准确确定地理坐标数据的控制点，对所述待处理栅格图像进行地理空间配准和校正；所述控制点的数量不少于4个。
8.按照权利要求1或2所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于步骤 302中接边处理完成后，所述数据处理设备还需调用投影转换模块且按照常规的数字地图投影转换方法，对待定位区域的完整电子地图进行投影转换处理，使得待定位区域的完整电子地图的坐标系统一。
9.按照权利要求1或2所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于步骤一中在待定位区域布设GPS固定参考站(1)时，还需建立平面控制网和高程控制网；建立平面控制网和高程控制网时，采用常规的与IGS跟踪站联测并利用精密星历作为起算数据的方法对所建立GPS固定参考站(1)的地理位置坐标进行联测，以将GPS固定参考站(1)统一到WGS84坐标框架内；同时，采用常规的与IGS跟踪站联测并利用精密星历作为起算数据的方法对GPS固定参考站(1)所处区域的当地控制点和当地水准点分别进行联测，以将所建立平面控制网和高程控制网的平面坐标系统和高程系统均转换到当地坐标系；所建立 GPS固定参考站(1)的地理位置坐标以及其所处区域的当地控制点和当地水准点联测结束后，则完成IGS联测过程；当待定位区域为50平方公里以下的小范围测区时，完成IGS联测过程后，按照《全球定位系统规范》对GPS固定参考站(1)的相应等级GPS网要求，且利用HDS2003后处理软件进行基线处理及二维平差，并采用常规的四参数加高程拟合方法相应求解出WGS84坐标到当地坐标的平面转换参数与高程拟合参数，则完成平面控制网和高程控制网的建立过程；当待定位区域为50平方公里以上的大范围测区时，完成IGS联测过程后，按照《全球定位系统规范》对GPS固定参考站(1)的相应等级GPS网要求，且利用HDS2003后处理软件进行基线处理及二维平差，并采用常规的七参数坐标转换方法相应求解出WGS84坐标到当地坐标的七个转换参数，则完成平面控制网和高程控制网的建立过程。
10.按照权利要求1或2所述的基于CORS系统的地下管线定位方法，其特征在于步骤一中在待定位区域布设GPS固定参考站(1)过程中，对GPS固定参考站(1)的墩位进行选择时，所选择的墩位为易于安置GPS接收系统且视场周围高度在10度以上不应有障碍物的视野开阔的位置，且所选择的墩位附近没有大面积的水域、强烈干扰卫星信号接收的物体、 大功率无线电发射源和远距离高压输电线；所述GPS固定参考站(1)的观测墩为建造在承重柱上的钢筋混凝土墩；建造所述观测墩时，先在所述承重柱上钻四个呈正方形排列的钻孔，所述钻孔的深度为IOcm 30cm、直径为O^cm士 Icm且相邻两个钻孔之间的间距为20cm士2cm ；之后，在四个所述钻孔中分别植入一根直径为Φ2( πι士0. 5cm且呈竖直向布设的螺纹钢筋，四个所述钻孔中所植入的四根螺纹钢筋组成所述观测墩的主筋且所述螺纹钢筋的高度与所述观测墩的高度一致，再采用由上至下布设的多道横向钢筋将四根螺纹钢筋绑扎固定为一体；然后，将预先制好且用于浇筑成型所述观测墩的木制框架套装在所述主筋外侧，并将预先设计安装在所述观测墩上的固定基座和金属管垂直安装于四个钻孔组成的正方形中心，且安装过程中保持天线强制对中标志竖直；最后，对所述观测墩进行混凝土浇筑施工且待所浇筑混凝土终凝后，拆除所述木制框架，便完成所述观测墩的建造施工过程；建造所述观测墩过程中，对固定基座和金属管进行安装之前，还需在固定基座和金属管的底部预埋一根直径Φ 5cm士 Icm的PVC管，并在所述金属管和所述PVC管内装一根牵拉线。
全文摘要
本发明公开了一种基于CORS系统的地下管线定位方法，包括以下步骤一、CORS系统搭建；二、纸质图纸收集对待定位区域中所铺设所有地下管线的管线竣工图和各地下管线周侧的周侧地形图分别进行收集；三、电子地图制作，其制作过程包括纸质地图电子化处理、图纸扫描及预处理、栅格图像传送、栅格图像定向、图像矢量转换、管线属性信息标注、接边处理、投影转换、数据检查和转换为嵌入式电子地图等步骤；四、电子地图传送及直观显示；五、电子地图坐标数据叠加；六、地下管线定位。本发明使用操作简便、使用效果好、实用价值高且能真正实现地下管线的准确定位，能有效解决现有地下管道定位方法存在的定位操作不便、定位效果较差等问题。
文档编号G01S19/42GK102509509SQ20111030283
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者孙作勇, 张培宏, 张继忠, 雷国锋 申请人:西安煤航信息产业有限公司