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石油管道

工程規劃設計階段|初步設計階段|施工圖階段竣工階段優勢特點|成功案例

油氣管道短則百十公裏長則上千公裏,是典型的線形工程,選線是油氣管線工程設計中的一項重要工作,線路的走向、長短和通過的難易程度,直接影響管道工程的投資、運營成本、管輸得安全及維護等。

1、工程規劃設計階段

機載LiDAR技術能爲用戶提供分辨率優于0.2米的正射影像圖和數字線劃圖,利用高分辨率正射影像圖,可直觀查看地物地貌,從圖上讀取平面和高程信息,設計方在室內即可以對全線的地物一目了然,包括沿線的經濟作物普查、用地估算房屋拆遷等方案設計。

2、初步設計階段

利用LiDAR系統采集的高密度激光點雲數據生成的數字高程模型等成果,能滿足各種不同比例尺地形圖的精度需要。根據不同比例尺的地形圖可直接進行路線定位、路線周圍構造物的讀取和編排,並在圖上進行工程量算。並且在初步設計階段就能提供高精度的數據,滿足施工圖設計精度要求(如:填挖方量、准確隧道洞口、橋梁墩柱高程、邊坡等),大大減少管道設計方案改線。

3、施工圖階段

爲設計方提供所需範圍內的精確數字地面模型,可任意提取縱橫斷面數據,精確計算土方量,提供重點區段大比列尺工程圖,用于施工圖設計,可根據設計方案制作施工後三維實景模型。

1)   利用數字高程模型DEM成果可直接獲取任意間隔道路縱、橫斷面數據,設計方可以在自己的平台上任意提取縱橫斷面數據,精確的數字高程模型能真實地反映了植被以下地表信息,可爲工程土方量計算提供精確數據,從而大大提高了方案設計的效率。如下圖所示:

DEM斷面分析

2)  高清晰的DOM正射影像能夠快速提供滿足精度需求的大比例尺工程圖。同時,可以清楚的看到管道施工範圍內周邊的地物要素,及管道用地界線,使得管道用地範圍更加直觀、明確。

3) 利用數字高程模型與數字正射影像可制作測區三維電子沙盤,作業人員可在室內全方位、多角度、不同高度、速度可調地進行動態浏覽。

4、竣工階段

1) DOM影像成果對管線建成後的整體景觀查看。也可在圖上整體查看管道産權紅線範圍,全局把握管線的走向及周圍環境,查看其産權信息。

2)  真實反映管線修建後的沿途詳細地形信息,包括植被茂密區域或人員很難涉及區域。利用精確反映現狀的數字高程模型數據與設計或原測量數據比較計算填挖土方量避免因土方量引起的工程量核算糾紛。爲業主核算填挖土方量提供准確依據。基于點雲數據可按照業主要求的數據格式提供其所需要的縱橫斷面數據。

3)      結合獲取的影像信息與數字地面模型數據疊加制作真實三維場景電子沙盤。已可對其進行模型化建立三維管線管理系統。基于三維場景電子沙盤可進行動態全線浏覽,對竣工後的管線進行三維可視化運營管理。

5、優勢特點

與傳統測量方法比較,機載LiDAR技術用于油氣管道設計的突出特點和顯著進步有:

1  作業環境的適應範圍更廣。尤其對于植被茂密以及無人區,傳統立體航測由于無法布設像控往往無法進行,人工外業工測也是很難進入,但對于機載LiDAR而言,則無須此顧慮;

2)測量精度更高。尤其是對于植被覆蓋較多地區,由于激光具有一定的穿透能力,能夠獲取到更高精度的地形表面數據,航空攝影測量作業方法需要作業人員估計樹高,方可獲取到地形表面數據,因此其測量誤差較大,尤其是高程精度;

3)優化選線更加精確,工程投資精細控制,有效減少森林砍伐、農田占用以及房屋拆遷等,最大限度避免線群矛盾。高精度DEM數據、DOM數據以及激光點雲數據的支持,使得對地形地物的判讀、空間信息的量測與獲取更加准確和便捷,諸如房高、樹高以及塔高等信息可借助激光點雲數據方便地自動提取,有利于在選線過程中對一些重要地物的避讓,譬如公路、村莊、規劃區、廟宇、榕樹、礦區等,設計人員能夠更加精確細致地進行路徑選擇,更加精細地控制工程投資;

4)優化選線效率更高。機載激光雷達數據處理自動化程度更高,無須進行航外業像控測量。三維場景更加逼真,可方便進行全線漫遊以及多視角觀察,便于設計人員從整體上把握線路路徑。內業平斷面測圖作業效率大大提高。


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