CN111274683A

CN111274683A - 一种油气管线数据对齐管理方法

Info

Publication number: CN111274683A
Application number: CN202010042157.6A
Authority: CN
Inventors: 李建辉
Original assignee: Shenzhen Siwei Jisi Technology Service Co ltd
Current assignee: Hunan Zhongke Xingtu Information Technology Co ltd; Shenzhen Siwei Jisi Technology Service Co ltd
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2020-06-12
Anticipated expiration: 2040-01-15
Also published as: CN111274683B

Abstract

本申请提供一种油气管线数据对齐管理方法，其包括坐标转换部分，坐标转换部分包括如下过程：提供重合点；重合点为在当前坐标系下具有已知坐标且在目标坐标系下具有给定坐标的控制点；计算转换参数：将重合点的已知坐标与给定坐标带入转换模型，计算出转换模型中转换参数的最优值；坐标转换：将转换参数的最优值赋值给转换公式，将控制点的已知坐标带入转换公式，从而将控制点的已知坐标转换成转换坐标。本申请为满足管道数字化系统对数据的应用，在参照相关规范的前提下，对管线数据进行坐标转换，解决了长输管道基础数据格式不统一以及坐标系不一致等问题，促进了系统的正常运行，减少了管道的开挖验证。

Description

一种油气管线数据对齐管理方法

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，具体涉及一种油气管线数据对齐管理方法。

背景技术

管道运输作为石油和天然气等能源的主要运输方式，对保障我国经济建设和能源安全有着重要意义。在现有的数字管道系统应用过程中，由于现有的管道系统存在基础数据多样化、历史数据众多以及数据格式不统一等问题，导致其无法满足管道运维日益增长的需求。

发明内容

本申请提供一种油气管线数据对齐管理方法，其包括坐标转换部分，坐标转换部分包括如下过程：

提供重合点；重合点为在当前坐标系下具有已知坐标且在目标坐标系下具有给定坐标的控制点；

计算转换参数：将重合点的已知坐标与给定坐标带入转换模型，计算出转换模型中转换参数的最优值；

坐标转换：将转换参数的最优值赋值给转换公式，将控制点的已知坐标带入转换公式，从而将控制点的已知坐标转换成转换坐标。

本申请为满足管道数字化系统对数据的应用，在参照相关规范的前提下，对管线数据进行坐标转换，解决了长输管道基础数据格式不统一以及坐标系不一致等问题，促进了系统的正常运行，减少了管道的开挖验证。

附图说明

图1为实施例一的油气管线数据对齐管理方法流程示意图；

图2为实施例一的智能检测部分中控制点坐标测量过程流程示意图；

图3为实施例一的坐标转换部分流程示意图；

图4为实施例一的坐标转换部分中坐标转换过程流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

一个GIS系统(Geographic Information System，地理信息系统)可以存在以下管线数据，即中线路由、管道本体设施、管道附属设施、场站及设备、事件支持数据和检测数据。中线路由主要包括中线控制点数据和里程区间数据等；管道本体设施主要包括钢管、弯头和弯管数据、焊口数据及外防腐数据等；管道附属设施数据主要包括穿跨越数据、地下障碍物数据、套管数据、附属物、水工保护数据、三桩及其他标识物数据、阴保测试桩、阴保电缆数据和阴保阳极数据等；场站及设备主要包括场站和工艺管线数据等；事件支持数据主要包括地区等级数据、管道事件、斜坡和管道风险数据等；检测数据分为内检测数据和外检测数据，内检测数据主要包括智能检测点、智能检测磁标盒数据、智能检测缺陷数据和变径点数据等，外检测数据主要包含防腐层露点数据、阴保电流检测变化点数据和杂散电流检测数据等。在以上数据的基础上，对管线进行智能检测，可进一步获得管道本体的三维坐标数据(GPS坐标或国家2000坐标等)。

如图1所示，本实施例的油气管线数据对齐管理方法包括：ST1、智能检测部分，ST2、坐标转换部分和ST3、数据对齐与校正部分。智能检测部分包括：ST1.1、控制点坐标测量过程和ST1.2、管线数据探测过程。

拥有相同的地图投影方式和相同的坐标系是实现两份数据交互使用的前提，目前，国家要求长输管道数据采用国家2000坐标系，而历史数据中有西安80坐标系数据、北京54坐标系数据和其它地方坐标系数据。系统对数据的应用要求是必须保证坐标系的一致，因此坐标转换部分是一个重要的工作。

实际操作中，坐标转换工作通常只针对经度和纬度的位置做转换(通常称为x、y坐标)，而高程(z)不需要转换，故三维坐标转换实际只包括对二维位置的转换部分。

完成坐标系对齐后可进行数据对齐与校正部分，需要对具体的管道施工记录数据和管道智能检测数据进行比对、校准和验证，调整数据的空间信息和属性信息，减少数据的空间位置偏差，更加准确的描述管道信息。需要准备的资源有管道施工记录数据、管道智能检测数据、影像数据和测量数据、设计数据等其他相关数据。

数据对齐与校正主要分为两个方面，一是基于不同坐标系格式下的数据对齐，二是基于不同时期数据源的数据对齐。首先需要将数据进行坐标系统一，将历史存量数据进行坐标系转换，统一将各地方坐标系、西安80、北京54转换为国家2000；将原有的相对里程(桩+里程)、绝对里程(站间里程)、三维里程和二维里程统一到三维绝对里程坐标，并且与国家2000坐标建立转换关系。完成数据坐标系统一后，对具体的管道数据进行空间位置和属性信息对齐，校准数据的里程和空间坐标位置，使管道本体、附属信息和检测信息的空间位置在尽量不开挖的情况下还原管道及附属物的真实空间相对位置和实际描述内容。

一、智能检测部分：

智能检测部分包括控制点坐标测量过程和管线数据探测过程。本实施例的当前坐标系以西安80坐标系为例，目标坐标系以国家2000坐标系为例。控制点坐标测量过程测得各个点位的西安坐标，在后续坐标转换部分中把各个点位的西安坐标转换成CGCS 2000坐标。管线数据探测过程测量跟管线相关的各种信息(包括三桩、管道中线、弯头、弯管和穿跨越等信息)，在后续数据对齐与校正部分中将测得的信息与原来施工记录的信息进行对齐校正。

如图2所示，控制点坐标测量过程包括如下步骤：

S1、选取标志盒埋设点。

结合业主提供的竣工图、施工记录及现场地下管道探测的地理背景数据，在图纸上选取合适的点位作为标志盒(即Marker盒、磁力盒)埋设点。图上选点后提交给内检测单位审核能否满足内检测作业要求。若能满足内检测要求，则下一步结合地图数据及地下管道探管技术到现场找点。标志盒埋设点应满足以下要求：Marker盒埋设点位的点间距应满足内检测要求，不同的地段，选择合适的点间距；Marker盒埋设点位的埋深应较浅，易于开挖；Marker盒埋设点位交通方便，易于到达；Marker盒埋设点应置于目标管道的正上方；Marker盒埋设点的视野要开阔，便于测绘作业；存在同沟敷设的管道时，Marker盒要正置于目标管道上。

S2、埋设标志盒。

测绘承包商现场选取的Marker盒埋设点位通过内检测承包商的审核后，业主将协调土建承包商在各埋设点开挖并埋设Marker盒，埋设必须置于目标管道的正上方。待测绘承包商测量完毕后，土建承包商负责回填。

例如，标志盒每公里埋设1个，共106个；穿跨越共8个，对标志盒都进行编号。

S3、测量标志盒。

在进行大地坐标及高程坐标测量之前，需要根据管线的走向情况及测区范围内的地形地貌情况布设GPS控制网。

经S2步骤结合已有的竣工图、施工记录、地理背景数据及现场的地下管道探测确定开挖位置，待开挖埋设完Marker盒后即可对Marker盒进行测量。测量内容包括Marker盒的大地水平坐标(即平面坐标)及高程坐标、埋深。

另外，利用GPS快速定位测量的方法测量出管道沿线上预设数量(例如222个)测量点的三维坐标，最终提供所有Marker盒和测量点的三维坐标(X,Y,Z)。

布设GPS控制网的技术要求为：平面坐标系统采用1980年西安坐标系、WGS84坐标系或属地坐标系；高程系统采用1985年国家高程基准或响应坐标系统对应的高程系统；布设D级GPS网，充分利用测区范围内的D级GPS网点起算。

本步骤中，Marker盒开挖测量需要注意以下事项：

(1)事先做好功课。

在进入外场作业前，根据业主提供的资料，提前进行外场作业规划，充分利用现有的设备和人力等资源，提前做好标记工作。

(2)积极配合业主及土建承包商的工作。

积极配合土建承包商进行新增Marker盒的埋设工作，并与开挖人员协同作业，保证开挖一结束，即可进行测量，并及时规划下一步骤；做到开挖与测量协同进行，最大可能缩短项目工期。

(3)增设现场质检员。

为确保测量成果一次性通过质量和精度检查，需现场质检员，对测量成果进行现场核实，并签字确认。

(4)管线测量点的选取。

选取测量的点数同时也要选择没有摆设标志盒的重要转角桩位置，总体按照每公里中间一个点计算。转角桩为水平转角，必须是经过探测在管道正上方的桩，因为内检测有误差，转角处的误差最大，这样可以用测量点跟内检测成果进行对比，获取到内检测成果的同时，可以大致判断内检测成果是否正确。

管道内检测是利用管输介质驱动检测器在管道内运行，实时检测和记录管道的变形与腐蚀等损伤情况，并能够准确定位的一种检测方式，检测的成果显示管道的腐蚀、变形情况及对应的准确位置，本实施例需要的是管道的坐标信息(这个坐标信息类似于在管道内埋设了一个测量点做的测量，能够很准确的反映管道的真实位置。)

优选地，本步骤还包括Marker盒开挖测量质检工作。在进行外场作业前，需对测量单位的测量和试验设备进行控制和管理，检查设备的使用状态，并检查相应的设备检测报告。同时，对作业方案进行检查，在具体作业过程中，监督测绘人员严格按照相关的技术要求和流程实施测量工作。除常规测量需要重点审查的内容外，在本阶段的工作中，需要重点审查是否完整的测量了规定的管线测量点，并且对其成果的真实性进行审查，填写好质量记录。测量工作结束后，对测量成果进行控制和管理，检查测量成果的真实性及精度等情况，并及时做好质量记录，对工程质量记录进行控制和检查。在项目结束后提供完整准确的工程竣工资料。

S4、计算标志盒坐标。

利用Marker盒坐标测量数据与管线测量点测量数据，建立虚拟坐标系统，提交给内检测承包商与检测成果结合，得到全线管道本体的三维坐标。

测量承包商利用标志盒的大地水平坐标和高程坐标，将Marker盒与管线测量点等测量成果转换为虚拟坐标，提交给内检测承包商。

内检测承包商得到测量单位提交的Marker盒的虚拟坐标数据后，将更新、返回管道本体虚拟坐标数据。测量承包商再将这些虚拟坐标转换为业主公司要求的西安80坐标及各属地坐标系。

地方坐标的转换采用联测地方坐标系的方式进行控制，以达到成果转换要求，并保证测量结果具有法律效力并符合业主验收要求。

S5、数据对比。

该步骤一方面对Marker盒数据进行比对，即检查内检测数据中Marker盒有无误增、漏检或坐标错误等情况。通过对比重要转角桩位置测量点的坐标与内检测数据成果，大致判断内检测数据成果的准确性。

另一方面，对管道专业数据进行检查，包括内检测能检查出的管道焊口数量、热煨弯头数据和钢管长度等，与施工记录比对，检查数据是否一致，位置是否一致，便于校正施工记录。

S6、开挖验证。

为了保证成果的可靠性，每10公里至少开挖验证一个点，验证该埋设点坐标与施工记录是否一致(或验证该埋设点坐标是否处于管线预期位置)。验证点优选热煨弯头位置，便于现场辨认。

具体地，首先确定管道缺陷点、管道特征点和弯点等需要开挖验证的点位；再根据需要对管道缺陷点、管道特征点和弯点等进行定位，土建承办商负责开挖管道，开挖后测量其准确坐标，这些数据也能用于管道坐标的验证，总数量约10处。对于弯点处坐标验证时，结合管道探管技术验证数据的准确性；对于焊口、三通等特征点及缺陷点则采取现场开挖验证。若埋设点坐标与施工记录不一致(或埋设点坐标未处于管线预期位置)，则重新选择待开挖的埋设点，直至挖到与施工记录一致或处于管线预期位置的埋设点

本步骤相关技术要求为，平面坐标系统采用1980年西安坐标系、WGS84坐标系或属地坐标系。高程系统采用1985年国家高程基准或响应坐标系统对应的高程系统。本步骤利用已有的D级GPS控制点或者已经布设好的D级GPS控制网，进行管道缺陷点或管道特征点定位测量等工作。

管道缺陷点或特征点开挖测量应注意下述事项：

(1)做好内场工作准备。

由于管道缺陷点或管道特征点分散在管道的不同地段，预先判定管道缺陷点或管道特征点的分布情况，提前做好规划，选择最佳的外场作业方案，提高工作效率，缩短项目工期。

(2)与土建承包商协同作业。

在准确定位了管道缺陷点或管道特征点的位置之后，探测单位与土建承包商协同作业，开挖之后立刻测量其准确坐标，这些数据用于管道坐标的验证。

(3)内检测坐标校正。

对于坐标与实际位置偏差大的地方以及位置不准确的点，开挖该段的热煨弯头并测量其坐标，提交给内检测单位进行再次坐标转换。

(4)开挖验证点的选取。

选择开挖验证点时，需确保点位埋深易开挖、视野开阔易测绘及作业方便，且验证点的选取要保证均匀性。

管线数据探测过程包括管线探测和三桩一牌测量。

测量放线是根据规划及设计出具的图纸及相关资料，通过RTK(real-timekinematic，实时动态)技术或全站仪把坐标从图纸上转换到现实中。

按业主需要，根据更新后的管道本体坐标数据并结合地下管道探测结果对管道沿线的加密桩进行现场测量放线，提供定位支持。本过程还可复核管道沿线的桩牌(标志桩、转角桩、测试桩、穿越桩和警示牌)的准确性。

管线点分为明显线点和隐蔽管线点。管线探测的方法为，在明显管线点上直接对地下管线进行实地调查和探测；在隐蔽管线点上应用测量仪器探测地下管线的地面投影位置及埋深；在测量仪器不能探测的复杂地段，进行适当的开挖探测。

探测的管线数据包括管道中线数据、弯头数据、弯管数据、穿跨越数据、高程数据和埋深数据。

例如，对于明显管线点采用经过校验的钢卷尺直接测量，至少两次读数，读至厘米，在其密度符合《规程》布点要求且中间又无转弯分支的情况，可直接连接各明显点，以正确反映出管线的空间位置。

在明显点密度分布不满足相邻明显点间距大于70m的要求时，采用物探方法补加若干隐蔽点。

在没有或只有少数明显点时，定位方法主要按《规程》中要求的物探方法进行。

本实施例使用的仪器有英国Radildetection公司生产的RD-400、Subsite75和jx-2等地下管线仪，这些仪器性能先进，功能齐全，有多种发射频率和探测方法可供选择，探测效果良好。

具体作业时，本测区探测方法主要采用低频磁偶极法(感应法)、直连法和夹钳法，以第一种方法最为常用。

低频磁偶极法主要用于较长距离范围内对管线进行追踪和定位。它有两种激发方式，水平线圈激发和直立线圈激发。前者主要在管线走向不明的地区进行管线追踪及管线密集区实行压线法时用，后者多用于管线走向较清楚时的长距离追踪探测。

直连激发有单连和双连两种方式，单连是一端接明显点，另一端无穷远接地与管线形成回路；双连是导线两端接管线两端的明显点形成回路，仪器在其中对管线进行探测。因受可供激发点少以及接地电极等环境限制，主要用于一些明显点附近走向复杂及地下管线地点附近的探测工作(譬如给水、热力等的三通点，管线密集处)。

感应环(夹钳)激发法是一种辅助方法，当上述方法使用效果不佳时，可使用之。激发信号较强，探测距离较远，可以用于通信和电力等小管径金属管线的探测。

为确定走向和埋深，定位方法为，在多管线地区及走向变化不大的地段，只采用定位精度最高的水平分量垂向差值最大值来定位。同时在这些点上原地绕垂轴旋转使仪器读数最小，此时接收线圈的法线方向就是该点附近地下管线的走向。对于管线密集、不同种类管线并存的地区，在有激发方式的技术保证下以及谨慎、认真的判断分析后，决定是否可以使用上述定位方法。在管线走向变化剧烈或变处(如分支、拐弯处)以及受其它因素干扰时，则不能采用上述各种定位方法，应根据具体情况采用交会或逐次逼近的方法定位或进行剖面探测。

本测区定深方法主要采用“70％法”或“直读法”，次用剖面法，难度较大之处可结合开挖对比结果来进行判断分析。

70％法为，测出一个峰值和两个70％峰值点，如果两边对称，则两个70％值点间距就是管线的中心埋深。

采用“直读法”时一般是对所探管线受旁侧的影响很小时，几次读数，并确认读数稳定(取相近读数的平均值或读数出现几率最高值)，有时接收机还应离地0.1～0.2m，再测埋深，看读数是否也相应增加0.1～0.2m，以检验仪器贴地时直读数据是否可靠。在使用70％法和半极值法测深时，采用此方法进行比较。

在碰到不同种类并存管线密集处，必须经过谨慎、认真的判断分析，采用剖面法进行定位、定深或换点探测；在管线走向变化剧烈处(分支、拐弯等)，可视具体情况采用交会或逐次逼近的方法定位，定深点应选在距分支或拐弯约4倍于该管埋深范围的直线段。

另外，对于电缆盖板沟，一般采取尽可能打开盖板直接测量参数，以减少探测误差。本测区尽量不采用50/60HZ被动源法去进行定位或定深。对于给水砼管，在参考调绘资料的基础上，首先在实地大概定出平面位置，最后采用地质雷达探测准确定位、定深。

如表1所示为本实施例管线数据探测的精度要求，其中，h为地下管线中心埋深，以厘米计。隐蔽管线点的探测精度分三个区段计算，各级精度探查的水平位置限差和埋深限差应符合下表的规定，限差按二倍中误差计。

表1管线数据探测的精度要求

三桩一牌测量为，探测标志桩、转角桩、穿越桩、测试桩、加密桩和警示牌的位置信息。对比三桩一牌的实际探测位置与三桩一牌的标记位置(来自施工记录和竣工图纸等)是否一致，若不一致，则对不一致的桩牌进行标记，例如在管道实际位置正上方离对应三桩距离最小处打木桩标记。将测量的三桩一牌坐标数据与控制点坐标测量过程中三桩一牌的内检测坐标数据进行对比，对位置有偏差的桩牌可采用探管法或开挖法进一步确认是否进行桩牌移置。根据测量的统计报表，完善竣工图纸资料。

平面坐标系统采用北京1954年坐标系，中央子午线117度、6度带，WGS84坐标系及属地坐标系。高程系统采用1985年国家高程基准。本实施例利用已有的D级GPS控制点或者已经布设好的D级GPS控制网，进行管道三桩一牌定位测量等工作。

本过程中，将桩牌定位测绘坐标录入到业主提供的1:2000地形图中，分别标注标志桩、转角桩、穿越桩、加密桩和警示牌并分类统计相关数量并提交相应报表；根据业主提供的竣工资料图纸，在水平方向一次转角大于3度的弯管没有设置转角桩的，统计缺失数量，并提交相应报表，同时在CAD图纸上标注；中线成果表提供北京54和西安80坐标系。在1:10000地形图中标注转角桩。

作业中，本过程应注意以下事项。

(1)固定测量人员，使用固定的仪器和测量工具，使用固定的水准点或控制点和控制线。

(2)对使用的仪器和测量工具应经常检查，其精度必须符合要求。

(3)测量人员应密切配合，尽可能减少工作过程中的误差。

(4)建立测量复核制度，每次测完控制点和控制线后，必须安排专人精心复核。

(5)做好内业工作，由于三桩一牌的总数量约1382处，根据竣工资料图纸，预先判定三桩一牌的分布情况，提前做好规划，选择最佳的外场作业方案，提高工作效率，缩短项目工期。

(6)当天的数据要与竣工资料图纸核对，尽量避免三桩一牌的少测或漏测情况发生，协调对现场比较熟悉的线路班人员带路，减小返工机率。

(7)严格遵循相关测量规范、技术要求及流程要求进行测量工作，以保证测量成果的准确性。

二、坐标转换部分：

本实施例对提供的空间地理信息数据进行分析，一方面可厘清数据质量现状；另一方面可确认现有数据的存储方式和坐标系，为空间地理信息数据坐标转换方法的选取提供参考依据。

对数据进行分析，可以采用基于文件名的方式确认数据内容，基于文件后缀名的方式判别数据类型，基于文件属性查看文件数据量大小。在厘清空间地理信息数据基本情况的同时，综合应用ArcGIS工具对现有数据的坐标系进行分析。

在明确数据类型的基础上，选用合适的数据查看工具打开数据，检查数据质量，并通过查看数据属性信息获取坐标系信息。例如，对于基于ArcGIS的数据的坐标系信息，ArcMap内加载现有数据，在数据项上点选右键，选择属性按钮，进入属性界面，在“源”页面即可确认当前数据的坐标系为“XiAn80”，即本实施例中控制点(包含重合点)的当前坐标系为西安80坐标系。

西安80坐标系数据具有数据类型多样和数据覆盖范围广等特点。

具体地，如图3所示，坐标转换部分包括如下过程。

St1、提供重合点过程。

重合点(即同名点、公共点)为：在当前坐标系(西安80坐标系)下具有已知坐标且在目标坐标系(国家2000坐标系)下具有给定坐标信息(即坐标成果)的控制点。重合点选取的基本原则为等级高、精度高、局部变形小、分布均匀以及覆盖整个转换区域。其中，控制点等级按从高到低，分为国家一等、二等、三等、四等、城市一级、二级和图根级；精度分为国家A级(达到亚毫米级)、国家B级(达到毫米级)、C级和D级，C级和D级都是公分级；局部变形小表示更真实的反映实际情况。

重合点可以是GNSS控制网B至D级GPS点，也可以是其他任意同时具有西安80坐标和CGCS 2000坐标的控制点。控制点(包含重合点)要求分布均匀、点位稳定且密度能够达到坐标转换精度要求。在进行转换参数计算之前一般会进行重合点选取及粗差点剔除等操作，并预留一部分重合点不参与转换参数计算，用于转换结果精度检验。

本实施例采用购买控制点加外业测量加密控制点的方式获取足够多具有CGCS2000坐标的重合点，并基于这些重合点分区域计算坐标转换参数，完成相应区域内空间地理信息数据的坐标转换，实现西安80坐标系统转换为CGCS2000坐标系统。

外业测量中GPS测量的基本技术要求如下表所示。

表2GPS测量基本技术要求

St2、计算转换参数过程，本过程通过将重合点的已知坐标与给定坐标带入七参数转换模型，按区域采用专业的GIS软件计算出转换模型中转换参数的最优值。具体包括如下步骤：

选取重合点步骤：

St2.1、将一批重合点的已知坐标与给定坐标带入转换模型，采用最小二乘法计算出一组转换参数的值。

根据坐标的转换模型适用范围及本方法坐标转换数据实际情况，参考《国土资源数据2000国家大地坐标系转换技术要求》，本实施例采用全国及省级范围的坐标转换要求，选择七参数转换模型进行坐标转换。七参数转换模型适用于不同地球椭球基准下的地心坐标系向大地坐标系的点位坐标转换，涉及三个平移参数、三个旋转参数和一个尺度变化参数。

本实施例采用如下的七参数转换模型，

其中，B为重合点在当前坐标系下的纬度即x轴坐标值，经纬度单位为弧度，其差值单位为弧度秒；

L为重合点在当前坐标系下的经度即y轴坐标值；

△B为重合点在当前坐标系与目标坐标系下的纬度差；

△L为重合点在当前坐标系与目标坐标系下的经度差；

M为子午圈的曲率半径，N为卯酉圈的曲率半径，单位为米；本领域技术人员应当理解，根据不用的纬度，M和N的取值是不一样的，二者的计算式分别为M＝a(1-e^2)/W^3＝c/V^3；N＝a/W＝c/V；

ρ″为角度与弧度间转换量，单位弧度秒，ρ″＝180×3600/π；

e为第一偏心率，e²为第一偏心率的平方，无量纲；本领域技术人员应当理解，e²根据不同的转换模型和目标，选用的值不一样，其计算公式为e²＝(a²-b²)/a²，a为地球椭球长半轴，b为地球椭球短半轴，目前已知的椭球的第一偏心率e²分别有克拉索夫斯基椭球对应取值为0.006 693 421 622 966、1975年国际椭球对应取值为0.006 694 384 999 588、WGS-84椭球对应取值为0.006 694 379 901 3；本实施例例如可采用WGS-84椭球，则长半轴a为6378137m，短半轴b为6356752.31414013m；

a为椭球长半轴，△a为椭球长半轴差，单位为米；

f为椭球扁率，即f＝1/298.257222101；△f为椭球扁率差，无量纲；

平移参数T_x、平移参数T_y、平移参数T_z、旋转参数R_x、旋转参数R_y、旋转参数R_z和尺度参数D为需要求取的七个转换参数；其中T_x、T_y、T_z单位为米，R_x、R_y、R_z单位为弧度秒，D无量纲。

Z轴坐标值为高程，不需要转换。

St2.2、将该组转换参数的值赋值给转换公式即公式(1)，将该批重合点的已知坐标带入该转换公式，从而将该批重合点的已知坐标转换成转换坐标。

St2.3、计算该批重合点的转换坐标的坐标残差，判断该批重合点的转换坐标的坐标残差是否满足小于(或小于等于)3倍点位中误差；其中，残差指每个样本(即重合点被转换后的CGCS 2000坐标值)与样本平均值之差。

剔除该批重合点中转换坐标的坐标残差大于3倍点位中误差的重合点，保留该批重合点中转换坐标的坐标残差小于3倍点位中误差的重合点。

判断重合点个数步骤：

St2.4、判断保留下来的重合点个数是否达到预设选取数量；最终用于计算转换参数的重合点数量与转换区域大小有关，本实施例预设选取数量不得少于6个；本领域技术人员应当理解，重合点预设选取数量应根据实际情况合理设定，例如一个省是不规则的多边形，则需要足够多的重合点覆盖全省才能保证精度。

若保留下来的重合点个数未达到预设选取数量，则利用另一批重合点返回执行选取重合点的步骤(即St2.1至St2.3)，直到满足精度要求的重合点超过6个为止。

若保留下来的重合点个数达到预设选取数量，则执行求取转换参数的步骤。

求取转换参数步骤：

St2.5、根据最终保留下来的重合点，按照转换区域范围，将这些重合点的已知坐标与给定坐标带入七参数转换模型，采用最小二乘法计算出转换模型中转换参数的最优值。

St3、坐标转换过程：调用arcgis提供的接口，将转换参数的最优值赋值给如下转换公式，

将控制点的已知坐标带入转换公式，从而将控制点的已知坐标转换成转换坐标。其中，控制点的已知坐标为(x₁,y₁,z₁),控制点的转换坐标为(x₂,y₂,z₂)。

具体执行时，如图4所示，通过如下步骤实现。

St3.1、用户选择需要转换的本地数据集或是要素类，数据或要素即为控制点西安80坐标数据；

St3.2、选择本地数据集或要素类所属的输入坐标系，例如西安80或北京54坐标系；

St3.3、选择或填写转换后输出的数据集或要素类存储路径；

St3.4、选择输出坐标系即目标坐标系，例如CGCS 2000坐标系；

St3.5、选择St2过程计算求得的转换参数或默认的转换参数或自定义的转换参数，将转换参数的值赋值给转换公式；

St3.6、点击转换按钮；

St3.7、转换完成，输出并保存文件。

St4、检核过程：

本过程中，坐标转换精度采用外符合精度评价，选择由转换参数计算的点位坐标与其已知点位坐标进行比较、外部检核、数据验证与转换精度估，验证转换坐标数据与已知坐标数据的偏差，依据计算转换参数的重合点残差中误差评估坐标转换精度，残差小于3倍点位中误差的点位精度满足要求。具体包括如下步骤：

St4.1、选取一批未参与求取转换参数步骤St2.5(或未参与计算转换参数过程St2)的重合点作为外部检核点，其点数不少于6个且均匀分布；

St4.2、将该批重合点的已知坐标带入经转换参数最优值赋值的转换公式，从而将该批重合点的已知坐标转换成转换坐标；

St4.3、计算该批重合点的残差中误差(中误差也称为标准差)；

St4.4、判断该批重合点的残差中误差是否满足小于(或小于等于)3倍点位中误差。

若该批重合点的残差中误差小于预设倍数的点位中误差，则油气管线数据对齐管理方法为合格。

若该批重合点的残差中误差大于预设倍数的点位中误差，则油气管线数据对齐管理方法为不合格，即转换的精度不够，误差太大，则需要重新计算转换参数，或重新购买外业测量加密控制点再次计算转换参数。

该过程中，重合点的残差V为重合点转换坐标值与重合点已知坐标值之差，即V＝重合点转换坐标值-重合点已知坐标值。

中误差的计算方式为计算标准差的方法(即求平方和的平方根)。

当本实施例采用空间直角坐标系时，空间直角坐标系下点位中误差为

其中，空间直角坐标X轴残差中误差为

空间直角坐标Y轴残差中误差为

空间直角坐标Z轴残差中误差为

[vv]_x、[vv]_Y和[vv]_Z分别为坐标X的重合点残差v的平方、坐标Y的重合点残差v的平方和坐标Z的重合点残差v的平方；

当本实施例采用平面直角坐标系时，平面直角坐标系下点位中误差为

其中，平面坐标x轴残差中误差为

平面坐标y轴残差中误差为

[vv]_x和[vv]_y分别为坐标x的重合点残差v的平方和坐标y的重合点残差v的平方；

n为点位个数。

三、数据对齐与校正部分：

数据对齐与校正部分可以实现不同时期数据源数据属性的对齐，不同时期数据源主要有弯头、焊口、管道中心线、三桩、缺陷点、套管和穿跨越等设备的数据；需要对齐的属性有空间位置信息(坐标信息、里程信息、高程信息和埋深信息等)和属性信息(规格、备注和类型等)等。主要的参考数据有两份，一份是管道的施工记录数据，一份是管道后期进行智能检测得到的智能检测数据。进行数据对齐后可形成一份完整的、准确的管道数据。

智能检测本身会有原始的坐标信息，但由于管道管径大，加上地形GPS等造成的误差，可能就会与实际坐标信息产生偏差，如果确定了在某个地方开挖，就会对开挖后的点进行测绘，得到坐标，再对比智能检测的原始坐标，以此修正智能检测的坐标信息。即，对于某一检测项目，每完成一次智能检测均会产生一次该项目的智能检测原始数据；经过开挖验证以后，会产生一次经过开挖验证修正的智能检测开挖验证数据。即智能检测数据包括智能检测原始数据和智能检测开挖验证数据。本过程中，智能检测数据指智能检测原始数据和智能检测开挖验证数据其中一种。即，智能检测数据指智能检测原始数据，或者指智能检测开挖验证数据。

具体地，包括以下操作。

(1)管道中线数据的确定与校正：

(1.1)对比开挖点处管道中线的智能检测原始数据和该管道中线的智能检测开挖验证数据。

(1.2)若两种数据不一致，则用智能检测开挖验证数据替换智能检测原始数据作为确定的管道中线数据。

具体地，对于管道中线数据(包括钢管、焊口和弯头信息等)的版本，每完成一次智能检测均会产生一次管道中线的智能检测原始数据；经过开挖验证以后，会产生一次经过开挖验证修正的管道中线的智能检测开挖验证数据。数据库中包含的中线数据为每一次智能检测的智能检测原始数据和智能检测开挖验证数据，以此数据作为参考版本。

将校正后的管道中线做切图处理，与施工记录的管道中线做叠加，通过叠加比对可以清晰的看出数据的空间偏差。

管道中心线的获取方式如下：

marker盒数据比对：marker盒作为管道智能检测XYZ坐标获取的控制点，其准确性至关重要，直接决定智能检测坐标的准确性和腐蚀点开挖验证的准确性。其准确性及精度受三个因素的影响，第一是marker盒测量的准确性，第二是marker盒埋设的准确性，第三是marker盒之间的距离(包括智能检测软件对marker盒的识别情况)。

marker盒测量准确性的重要性在于，marker盒回填时测量了其国家或地方坐标，是进行相对坐标转换的基础，也是保证数据准确的前提。

marker盒埋设的准确性在于，marker盒必须位于管道的正上方。marker盒埋设有两种方式，一种是地面标记，一种是开挖直接放在管道正上方。对于本方法，marker盒直接埋设在管道上方，所以埋设可以确定是准确的。对于某些地段有同沟双管的情况，要注意是否埋设在DPLNG管道上。

marker盒之间距离的重要性在于，marker盒之间的管线坐标是通过相邻两个marker盒的坐标校正的，所以两个marker盒之间的距离和里程直接影响校正精度。本方法1-2公里埋设一个marker盒，如果软件在识别marker盒时出现数据丢失，则控制距离达到2-4公里，会影响精度。

每两个marker盒之间至少开挖一个点验证其坐标准确性，优选弯头部位，因为弯头部分误差最大。根据实测的弯头坐标和智能检测数据中的坐标，对该段数据进行校正，弯头选择是开挖最明显的特征部位。

需要新增埋设的marker盒应直接埋设在开挖验证的弯头处，以尽量保证以后智能检测数据的准确性。这样一方面能减少工作量，开挖验证和埋盒一次性完成；另一方面弯头处的智能检测坐标的可靠性相对较差，如果弯头处没有问题，直管段也没有问题，则能确保验证的可靠性。实际工作中，一般在在管道拐弯的地方会增设marker盒，长输管道一般为十多米一节的钢管，直线的地方不会有问题，但是有弯头的地方就需要增加marker盒，这样才能更准确的描绘管道中线(弯头的规格、半径、曲率和朝向在施工记录中有记录)。

还可提交弯头的智能检测坐标和开挖验证坐标，供检测单位进行管道中心线的校正。

阀门和缺陷开挖测量数据也可以为坐标校正提供参考。

(2)弯头数据比对与校正：

(2.1)将智能检测的弯头与施工记录的弯头进行匹配。

具体地，所有的热煨弯头智能检测数据都有明确标示，根据施工记录可统计出所有的热煨弯头数据，通过智能检测数据和施工记录数据的描述可以计算热煨弯头数量差。

为了核对更加准确，将管线经过的阀室和站场进行分段。智能检测数据根据“TYPE”类型中的“Valve”先划分出对应的详细区段。施工记录数据可以根据前期统计的站场和阀室所在桩号划分出对应的详细区段。

根据施工记录和智能检测的里程值，获取弯头的位置，这个里程值在两个数据中不一致，但技术人员可以根据其相对情况确定智能检测的弯头在施工记录中对应的弯头。

筛选“TYPE”中包含“bend”的数据，“AS_Bend”和“AE_Bend”对应一根弯头，由此进行统计，可以获取弯头的管长、里程和规格等。

施工记录中的弯头可以根据“钢管规格”和“备注”字段确定，“备注”字段中包含弯头的角度，钢管规格中有弯头的壁厚，一般与其他管材壁厚不一致，可以获取前后焊口号、前后焊口里程、弯头角度和钢管号。

通过智能检测数据和施工记录数据中获取的信息进行匹配，如匹配里程是否对应、管长和壁厚是否一致以及智能检测所取焊口编号是否一致，并进行相应的调整。

(2.2)对比弯头的智能检测数据和该弯头的施工记录数据。

弯头数据可以包括里程、管长、壁厚、焊口编号和坐标等信息。

(2.3)若两种数据不一致，则用智能检测数据替换施工记录数据作为确定的弯头数据；或查找其他辅助资料进行验证，将与辅助资料一致的数据作为确定的弯头数据，达到找出反映实际情况的数据的目的。

若两种数据中某一数据缺失信息，则用另一数据的信息进行补充。

本领域技术人员应当理解，对于弯头的智能检测原始数据和弯头的智能检测开挖验证数据，以弯头的智能检测开挖验证数据(或弯头的智能检测原始数据)作为智能检测数据。

(3)弯管数据关联与校正：

(3.1)将智能检测的弯头与施工记录的弯头进行匹配。

(3.2)通过弯头的匹配，查找弯头之间的弯管。

(3.3)将智能检测的弯管与施工记录的弯管进行匹配。

具体地，首先确定两个弯头间施工记录中弯管数量；其次，根据查找到的弯管位置，并根据弯管在智能检测中所处的位置，在智能检测数据中标记出来。

(3.4)对比弯管的智能检测数据和该弯管的施工记录数据。

(3.5)若两种数据不一致，则用智能检测数据替换施工记录数据作为确定的弯管数据；或查找其他辅助资料进行验证，将与辅助资料一致的数据作为确定的弯管数据。

由此，逐步完善弯管的属性信息。

本领域技术人员应当理解，对于弯管的智能检测原始数据和弯管的智能检测开挖验证数据，以弯管的智能检测开挖验证数据(或弯管的智能检测原始数据)作为智能检测数据。

(4)穿跨越数据比对与校正：

(4.1)将智能检测的穿跨越与施工记录的穿跨越进行匹配。

具体地，施工记录数据中的“备注”字段记录了穿跨越的相关信息，另外从施工记录的焊口编号中也可以查到相关信息(记录了穿跨越、弯管、弯头和直管等)。

(4.2)对比穿跨越的智能检测数据和该穿跨越的施工记录数据。

(4.3)若两种数据不一致，则用智能检测数据替换施工记录数据作为确定的穿跨越数据；或查找其他辅助资料进行验证，将与辅助资料一致的数据作为确定的穿跨越数据。

(4.4)若两种数据中某一数据缺失信息，则用另一数据的信息进行补充。

(4.5)本实施例还可进一步将修正后的中线展示到卫星影像上，查看施工记录中标记的穿跨越是否位于影像图上的穿跨越位置，便于再一次校正穿跨越的智能检测数据和施工记录数据。

本领域技术人员应当理解，对于穿跨越的智能检测原始数据和穿跨越的智能检测开挖验证数据，以穿跨越的智能检测开挖验证数据(或穿跨越的智能检测原始数据)作为智能检测数据。

(5)三桩数据比对与校正：

(5.1)查找三桩的位置。

具体地，根据施工记录数据，统计各段的三桩数量，并根据智能检测数据中管道中线的定位，找出施工记录中三桩的位置，补全施工记录中的三桩数据。

(5.2)将智能检测的三桩与施工记录的三桩进行匹配。

若施工记录的三桩数据缺失信息，则用智能检测的三桩数据的信息进行补充。

三桩一般指里程桩、水平转角桩和标志桩，如果发现施工记录没有某个桩，则需要补全这个桩的位置信息、里程和属性(即属于什么种类的桩，采用的什么材料等)。

(5.3)判断智能检测的三桩位置是否处于管道中线的预设方位。

具体地，将最终测量的三桩坐标和智能检测的最终中线坐标展示到图上，并通过程序确定点到直线的距离(即三桩到中线的距离)，检查三桩是否在管道正上方(例如阴保桩是否位于管道顺气流方向的左侧1.5米的位置)，为修正位置提供依据。

(5.4)若智能检测的三桩位置未处于管道中线的预设方位，则需要修正三桩的坐标信息使坐标信息正好在管道上，同时将三桩进行实地移桩并测量。

本领域技术人员应当理解，对于三桩的智能检测原始数据和三桩的智能检测开挖验证数据，以三桩的智能检测开挖验证数据(或三桩的智能检测原始数据)作为智能检测数据。

(6)高程及埋深数据的检核与校正：

(6.1)获取地面高程数据。

施工记录只是记录了施工当时的埋深，一定时间之后地形地貌都可能发生变化，则实际埋深就会与施工记录不一致。要获取埋深数据，必须重新获取地面高程数据。在本方法中获取地面高程数据的方式为，通过1:2000航拍数据中的DEM高程，获取各点的地面高程。

(6.2)计算管线新的埋深。

新的埋深为智能检测的地面高程减去管顶高程。

智能检测数据中包含地面高程和管顶高程数据，从数据分析和验证来看，管顶高程数据是准确的，而地面高程数据不准确。埋深即为地面高程减去管顶高程之差，埋深是保证管道运行安全的一个重要参数。

(6.3)用新的埋深数据替换施工记录的埋深数据作为确定的埋深数据。

通过本实施例的油气管线数据对齐管理方法，能够整理出一套完整的数据，实现设计数据、施工记录数据、现场测量数据和内外检测数据的一致并对齐。整理后数据内容范围也符合用户完整性管理的要求，整理后的数据格式符合APDM(ArcGIS Pipeline DataModel，ArcGIS管线数据模型)模型的要求，入库后数据与GIS中的管线站场数据相关联，数据展示满足多次检测的要求，各点坐标成功转换为国家2000坐标，能够通过以坐标验证数据为准进行坐标数据的检查核对，相关技术文档被挂接在系统中，满足完整性评估的要求。

本实施例为满足管道数字化系统对数据的应用，在参照相关规范的前提下，对管线数据进行数据坐标系对齐和数据属性对齐，保证了入库数据的准确与完整，最终解决了长输管道基础数据格式不统一、坐标系不一致、数据空间位置偏差大和数据属性信息不完整等问题，保证了系统的正常运行，减少了管道的开挖验证，降低了用户公司的运营成本。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims

1.一种油气管线数据对齐管理方法，其特征在于，包括坐标转换部分；

所述坐标转换部分包括：

提供重合点；所述重合点为在当前坐标系下具有已知坐标且在目标坐标系下具有给定坐标的控制点；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述计算转换参数的过程包括：

选取重合点：

将一批重合点的已知坐标与给定坐标带入转换模型，计算出一组转换参数的值；

将该组转换参数的值赋值给转换公式，将该批重合点的已知坐标带入该转换公式，从而将该批重合点的已知坐标转换成转换坐标；

判断该批重合点的转换坐标是否满足预设选取条件；

剔除该批重合点中转换坐标不满足预设选取条件的重合点，保留该批重合点中转换坐标满足预设选取条件的重合点；

判断重合点个数：

判断保留下来的重合点个数是否达到预设选取数量；

若保留下来的重合点个数未达到预设选取数量，则利用另一批重合点返回执行所述选取重合点的步骤；

若保留下来的重合点个数达到预设选取数量，则执行求取转换参数的步骤；

求取转换参数：

将保留下来的重合点的已知坐标与给定坐标带入转换模型，计算出转换模型中转换参数的最优值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

将重合点的已知坐标与给定坐标带入转换模型计算出转换模型中转换参数的值的方法采用最小二乘法；

所述判断该批重合点的转换坐标是否满足预设选取条件为：

判断该批重合点的转换坐标的坐标残差是否满足小于或小于等于预设倍数的点位中误差。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述转换参数包括平移参数T_x、平移参数T_y、平移参数T_z、旋转参数R_x、旋转参数R_y、旋转参数R_z和尺度参数D；

所述转换公式为

其中，

控制点的已知坐标为(x₁,y₁,z₁),控制点的转换坐标为(x₂,y₂,z₂)。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述转换模型为

其中，B为重合点在当前坐标系下的纬度即x轴坐标值；

L为重合点在当前坐标系下的经度即y轴坐标值；

△B为重合点在当前坐标系与目标坐标系下的纬度差；

△L为重合点在当前坐标系与目标坐标系下的经度差；

M为子午圈的曲率半径；

N为卯酉圈的曲率半径；

ρ″为角度与弧度间转换量；

e为第一偏心率；

a为椭球长半轴；

△a为椭球长半轴差；

f为椭球扁率；

△f为椭球扁率差。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述坐标转换部分还包括检核过程：

选取一批未参与求取转换参数步骤或计算转换参数过程的重合点；

将该批重合点的已知坐标带入经转换参数最优值赋值的转换公式，从而将该批重合点的已知坐标转换成转换坐标；

计算该批重合点的残差中误差；

判断该批重合点的残差中误差是否满足小于或小于等于预设倍数的点位中误差；

若该批重合点的残差中误差小于或小于等于预设倍数的点位中误差，则所述油气管线数据对齐管理方法为合格；

重合点的残差为重合点转换坐标值与重合点已知坐标值之差；

空间直角坐标系下点位中误差为

其中，空间直角坐标X轴残差中误差为

空间直角坐标Y轴残差中误差为

空间直角坐标Z轴残差中误差为

平面直角坐标系下点位中误差为

其中，平面坐标x轴残差中误差为

平面坐标y轴残差中误差为

n为点位个数。

7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，还包括智能检测部分；

所述智能检测部分包括控制点坐标测量过程和管线数据探测过程；

所述控制点坐标测量过程包括：

选取标志盒埋设点：在目标管道的正上方选取点位作为标志盒埋设点；

埋设标志盒：在标志盒埋设点开挖并埋设标志盒；

测量标志盒：对标志盒进行测量以获取其大地水平坐标和高程坐标；

计算标志盒坐标：根据标志盒的大地水平坐标和高程坐标计算得到标志盒在当前坐标系下的坐标；

所述管线数据探测过程包括：

管线探测：在明显管线点上直接对地下管线进行实地探测；在隐蔽管线点上应用测量仪器探测地下管线；在测量仪器不能探测的复杂地段，进行开挖探测；

探测的管线数据包括管道中线数据、弯头数据、弯管数据、穿跨越数据、高程数据和/或埋深数据；

三桩测量：

探测标志桩、转角桩、穿越桩、测试桩、加密桩和/或警示牌的位置信息；

对比探测对象的探测位置与探测对象的标记位置，若不一致，则对探测对象进行标记；

和/或，对比探测对象的探测位置与控制点坐标测量过程中获得的探测对象的位置，若不一致，则采用探管法或开挖法进一步确认是否进行桩牌移置。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述计算标志盒坐标为：

利用标志盒的大地水平坐标和高程坐标建立虚拟坐标系；

将标志盒在虚拟坐标系下的坐标转换为当前坐标系下的坐标；

所述控制点坐标测量过程还包括开挖验证：

每隔预设距离开挖一个埋设点，验证该埋设点坐标与施工记录是否一致或验证该埋设点坐标是否处于管线预期位置；

若否，则重新选择待开挖的埋设点，直至挖到与施工记录一致或处于管线预期位置的埋设点。

9.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，还包括数据对齐与校正部分；

所述数据对齐与校正部分包括：

对比管线的当前数据项目的智能检测原始数据和智能检测开挖验证数据；

若两种数据不一致，则用智能检测开挖验证数据替换智能检测原始数据作为确定的管线当前数据项目的数据；

和/或，

对比管线的当前数据项目的智能检测数据和施工记录数据；

若两种数据不一致，则用智能检测数据替换施工记录数据作为确定的管线当前数据项目的数据；或查找其他辅助资料进行验证，将与辅助资料一致的数据作为确定的管线当前数据项目的数据；

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述数据对齐与校正部分包括：

管道中线数据校正：

对比开挖点处管道中线的智能检测原始数据和该管道中线的智能检测开挖验证数据；

若两种数据不一致，则用智能检测开挖验证数据替换智能检测原始数据作为确定的管道中线数据；

和/或，弯头数据校正：

将智能检测的弯头与施工记录的弯头进行匹配；

对比弯头的智能检测数据和该弯头的施工记录数据；

若两种数据不一致，则用智能检测数据替换施工记录数据作为确定的弯头数据；或查找其他辅助资料进行验证，将与辅助资料一致的数据作为确定的弯头数据；

若两种数据中某一数据缺失信息，则用另一数据的信息进行补充；

和/或，弯管数据校正：

将智能检测的弯头与施工记录的弯头进行匹配；

查找弯头之间的弯管；

将智能检测的弯管与施工记录的弯管进行匹配；

对比弯管的智能检测数据和该弯管的施工记录数据；

若两种数据不一致，则用智能检测数据替换施工记录数据作为确定的弯管数据；或查找其他辅助资料进行验证，将与辅助资料一致的数据作为确定的弯管数据；

和/或，穿跨越数据校正：

将智能检测的穿跨越与施工记录的穿跨越进行匹配；

对比穿跨越的智能检测数据和该穿跨越的施工记录数据；

若两种数据不一致，则用智能检测数据替换施工记录数据作为确定的穿跨越数据；或查找其他辅助资料进行验证，将与辅助资料一致的数据作为确定的穿跨越数据；

所述数据对齐与校正部分还包括三桩数据校正和/或埋深数据校正；

所述三桩数据校正为：

查找三桩的位置；

将智能检测的三桩与施工记录的三桩进行匹配；

若施工记录的三桩数据缺失信息，则用智能检测的三桩数据的信息进行补充；

判断智能检测的三桩位置是否处于管道中线的预设方位；

若智能检测的三桩位置未处于管道中线的预设方位，则将三桩进行移位；

所述埋深数据校正为：

计算管线新的埋深；所述新的埋深为智能检测的地面高程减去管顶高程；

用新的埋深数据替换施工记录的埋深数据作为确定的埋深数据。