城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分,主要包括电力、给水、燃气等8大类,它们分布在城市的各个角落。城市地下管线负责输送城市的信息与能量,为城市生存和发展过程提供物质基础,其空间信息与属性信息是数字城市建设的基础信息。地下管线在城市规划、建设和管理中扮演着重要角色,被称为城市“生命线”。因此,通过开展城市地下管线普查工作,查清城市地下每一条管线的走向、埋深、材质等信息,建立地下管线综合数据库及三维管线管理系统,实现管线的信息化管理,避免城市建设中道路重复开挖、无序建设的局面,提高城市的数字化水平,是城市建设的当务之急。本文以实际工作出发,并大量查阅有关文献、研究地下管线探测原理,详尽的阐述了地下管线探测、管线数据库建设、三维管线系统的设计与实现这一整套技术流程和方法。结合工程特点论述了地下管线探查技术要求、地下管线探查流程,提出了金属管线、非金属管线的探测方法,并结合测区实例阐述了物探方法和仪器一致性试验,提出了物探方法和仪器一致性试验的必要性。地下管线探测完毕后,对探测结果进行高精度的测绘和成图、入库等工作。并研究了城市三维地下管网管理系统的设计思路、逻辑结构、功能设计等内容,论述了系统建设的关键技术,为地下管线的普查与信息化建设工作提供参考。经研究,本文取得了如下成果:1)结合数字燕郊管线探查工作,对现阶段地下管线探查方法进行了总结和分析。通过本文的研究,感应法、夹钳法、直接法适用于金属管线探测,非金属管线应采用实地调查与地质雷达相结合的方式探测。对于管线分布较为复杂的区域,要注重搜寻地面与管线相关的信息进行预判,再从信号异常明显的位置逐一探测定点;2)地下管线信息采集。与传统管线探查信息工作对比,研究了数字燕郊三维地下管线系统建设需求下的地下管线信息采集工作,得出管线点、管线线及管线面数据采集的内容、方法和注意事项。3)本文研究了地下管线测量、地下管线图制作的技术流程与理论方法,对管线探测结果进行精度评定和分析,成果质量合格。4)研究了管线数据建库的流程和方法,外业绘制草图内业机助建库的方式成本低、效率高适合城市综合管线普查工作,安卓手薄外业直接建库的方式适合管线补测和更新工作。设计了数字燕郊三维地下管线数据库;5)三维地下管线自动建模。本文通过对现阶段三维可视化技术的研究,在数字燕郊项目中利用C#、Direct X三维图形库等开发三维建模工具,可快速、批量的根据二维管线数据中的属性数据进行地下管网的三维建模。并且充分利用现有数据,实现了“单点定位”的三维建模技术,大大减少了内外业普查工作量。6)本文在数字燕郊地下管线业务需求的基础上,采用面向对象语言C#和Arc GIS Server服务等平台技术进行地下三维管线管理信息系统的开发,实现了地下管网的地上地下一体化浏览、信息查询、管线统计及空间分析等功能,实现了数字燕郊管网数据库的科学管理,提供了专业的信息检索、定位、分析等辅助设计和管理功能,辅助领导决策。