對(duì)城市地下空間數(shù)據(jù)采集建庫的研究

摘要：建設(shè)地下空間信息數(shù)據(jù)庫是促進(jìn)城市地下空間資源開發(fā)利用的必要手段，關(guān)系到城市地下空間資源的開發(fā)管理水平。本文結(jié)合實(shí)際案例，對(duì)城市地下空間信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)展開了分析，以期能為有關(guān)需要提供參考。

關(guān)鍵詞：城市;地下空間;信息數(shù)據(jù)庫;建設(shè)

1引言

隨著南通“智慧應(yīng)用”的不斷深入，各部門對(duì)地理信息數(shù)據(jù)資源、地理數(shù)據(jù)共享、地理數(shù)據(jù)升級(jí)（時(shí)空數(shù)據(jù)）日益迫切，加上我國城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市人口壓力急劇增長(zhǎng)、城市土地資源日益短缺，對(duì)城市地下空間資源的開發(fā)利用已成為當(dāng)前緩解城市空間擁擠的重要手段。在進(jìn)行城市地下空間開發(fā)規(guī)劃時(shí)，地下空間信息的支持是必不可少的，而傳統(tǒng)的紙質(zhì)信息數(shù)據(jù)或二維地圖無法準(zhǔn)確、直觀地描述城市地下空間信息。因此，建設(shè)城市地下空間信息數(shù)據(jù)庫已成為當(dāng)前的一項(xiàng)重要工作。

2城市地下空間信息化建設(shè)的框架

城市地下空間信息化建設(shè)的主要目的是為消費(fèi)者提供一個(gè)信息化共享的平臺(tái)，讓消費(fèi)者能夠快速的查找、下載以及全方面搜索所需要的信息，同時(shí)信息提供者可以通過平臺(tái)發(fā)布關(guān)于管理地下空間的信息。地下空間信息化建設(shè)主要是根據(jù)空間信息系統(tǒng)，將資源數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行整合，使得地下空間信息化建設(shè)主要為消費(fèi)者提供準(zhǔn)確、完整的地下空間信息，將不同系統(tǒng)間的信息進(jìn)行緊密的聯(lián)合，而不是主動(dòng)丟失已經(jīng)建成的地下空間信息系統(tǒng)進(jìn)行重新建設(shè)，這樣充分的利用資源能夠提高城市化的管理和城市建設(shè)效率。

3城市地下空間信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)

3.1技術(shù)路線

建立地下空間數(shù)據(jù)庫遵循了規(guī)范性、簡(jiǎn)潔性、高效性等原則。地下空間設(shè)施的命名，數(shù)據(jù)庫字段結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范執(zhí)行;數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)避免了不必要的冗余數(shù)據(jù)，且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使用戶容易理解，在存儲(chǔ)設(shè)計(jì)上遵循了節(jié)省空間的原則;數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了后期使用數(shù)據(jù)提供服務(wù)，其訪問越簡(jiǎn)單，效率越高，能大大提高后期產(chǎn)品或工程項(xiàng)目的進(jìn)展速度或系統(tǒng)運(yùn)行速度。地下空間設(shè)施的數(shù)據(jù)庫建設(shè)與其它空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)流程相似，一般包括資料收集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及其他處理、數(shù)據(jù)檢查于處理（包括拓?fù)潢P(guān)系檢查與處理、立向空間關(guān)系檢查與處理、屬性完整性檢查與處理、數(shù)據(jù)最終入庫。

3.2數(shù)據(jù)庫屬性字段表

要素屬性表主要由地下建筑物建筑名稱、地下建筑物所在層次、地下建筑物地下建筑類型等構(gòu)造，要素屬性表結(jié)構(gòu)如表1所示。

3.3地下空間要素繪制

地下空間要素圖應(yīng)當(dāng)以地下空間的不同層面為單位繪制。認(rèn)定屬于同一層面的地下空間要素，應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：

（1）不同地下空間要素之間，任意要素點(diǎn)的連線不被樓板（頂板、底板）分割;

（2）不同地下空間要素之間，對(duì)應(yīng)區(qū)域底板高程實(shí)測(cè)值的較差不超過20cm。

3.4地下空間要素拓?fù)錂z查

地下空間要素導(dǎo)入完成后，應(yīng)當(dāng)對(duì)不同類型要素分別進(jìn)行拓?fù)錂z查，主要檢查內(nèi)容有：

（1）檢查地下空間要素圖形與對(duì)應(yīng)的要素類型是否相符;

（2）要素圖形屬于線類型的，檢查其是否存在自相交、懸掛線、偽節(jié)點(diǎn)等拓?fù)溴e(cuò)誤;屬于閉合多段

線的，還需檢查其是否閉合;

（3）檢查相鄰要素的拓?fù)潢P(guān)系是否正確。屬于鄰接關(guān)系的，檢查對(duì)應(yīng)的要素圖形是否正確接邊。

4案例分析

本次研究區(qū)域以南通市某地下空間為例，從地下空間數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)繪制、數(shù)據(jù)入庫等方面進(jìn)行分析，為提高地下空間利用率提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障。

4.1資料搜集

對(duì)案例范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行資料搜集，搜集到的資料有電子資料和紙質(zhì)資料。

4.2數(shù)據(jù)處理

4.2.1地下空間要素

（1）地下建筑物以地下室外壁連線的幾何圖形為準(zhǔn)。不同層次、不同的使用功能空間分別用閉合線繪制。層次及其結(jié)構(gòu)性質(zhì)等圖面上不表示，但作為屬性數(shù)據(jù)采集、錄入。

功能區(qū)分為地下人防、地下汽車庫、地下自行車庫、地下商業(yè)、普通地下室、其他地下建筑六個(gè)等級(jí)進(jìn)行繪制。

1）地下人防：地下人防分戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)，平時(shí)為民用內(nèi)容，戰(zhàn)時(shí)改造為人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫(yī)療救護(hù)等可用于防空的地下空間。

2）地下汽車庫：建于建筑物的下面，低于室外地坪，地下室的用途為汽車庫。

3）地下自行車庫：建于建筑物的下面，低于室外地坪，地下室的用途為自行車庫。

4）地下商業(yè)：在城市公共活動(dòng)中心、大型交通樞紐、大型公共建筑集群等區(qū)域、將步行、車行、停車等交通功能與商業(yè)、文化娛樂服務(wù)等功能有機(jī)結(jié)合、沿三維立體空間發(fā)展并進(jìn)行空間集約與整合形成的大型多功能地下空間設(shè)施。

5）普通地下室：建于建筑物的下面，低于室外地坪，地下室的用途為儲(chǔ)藏。

6）其他地下建筑：其他用途的地下建筑，如：設(shè)備房、廢棄物收集池等。

（2）地下出入口、地下通道等屬于附屬設(shè)施，按規(guī)定進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)錄入，出入口和地下空間存在一段較長(zhǎng)的、明顯的通道時(shí)，此部分按地下通道進(jìn)行繪制及屬性數(shù)據(jù)錄入。

（3）車位數(shù)、車位數(shù)來源按施工圖、竣工圖和總平面圖進(jìn)行屬性錄入

4.2.2數(shù)據(jù)處理

（1）電子數(shù)據(jù)繪制

直接繪制地下建筑外墻線，通過相同軸線與總平面圖定位。

（2）紙質(zhì)資料

將紙質(zhì)圖紙掃描成JPG，根據(jù)軸線距離等比例將JPG縮放，再根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)繪制地下建筑;住宅地下室則根據(jù)地下車庫平面圖將其組合定位到總平面圖;總平面圖依據(jù)坐標(biāo)值定位，根據(jù)相同軸線將地下建筑套入總平面圖。

（3）繪制要求包括所有面狀地物構(gòu)面，面狀要素嚴(yán)格閉合、地物對(duì)象不出現(xiàn)不合理的重疊、空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)不存在矛盾、不存在碎面、面積為零的多邊形等冗余數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫完成后進(jìn)行幾何修復(fù)、空間數(shù)據(jù)的分層、分色和線型與設(shè)計(jì)統(tǒng)一等。

4.3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

由于地下空間的隱蔽性及現(xiàn)實(shí)的客觀情況，不便于探查及開挖，地下空間的位置及屬性信息數(shù)據(jù)參照相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙，經(jīng)過相關(guān)的驗(yàn)證后，設(shè)計(jì)圖紙作為成果直接錄入。

設(shè)計(jì)圖紙類型多樣，根據(jù)不同的使用目的選擇不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式。其中作為屬性數(shù)據(jù)部分，不進(jìn)行數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

4.4屬性賦值

（1）圖面標(biāo)準(zhǔn)

1）地理精度符合相應(yīng)的質(zhì)量控制要求;

2）數(shù)據(jù)圖形要素完整、編碼正確，無錯(cuò)漏、無重疊冗余，圖面美觀;

3）空間數(shù)據(jù)及其附屬的屬性數(shù)據(jù)正確、完整;

4）所有圖形要素均為面要素;

5）數(shù)據(jù)之間邏輯一致，結(jié)點(diǎn)匹配，幾何要素唯一，相關(guān)要素處理準(zhǔn)確。

（2）基本要求

（3）屬性采集內(nèi)容

屬性數(shù)據(jù)經(jīng)采集整理后，使用ArcGIS錄入，。注意：輸入屬性時(shí)不能輸入空格等無用符號(hào)，數(shù)字及半角符號(hào)用半角表示。

（4）建筑名稱、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位來源于總平圖圖框，有明確標(biāo)注。

（5）地下建筑出入口和地下通道在施工圖中有明確標(biāo)注，且出入口明確標(biāo)注為人行或車行。

（6）車位數(shù)在施工圖中有獨(dú)立標(biāo)注，若沒有獨(dú)立標(biāo)注則在說明中提及。

（7）地下建筑數(shù)據(jù)庫中屬性完整填寫。

5結(jié)語

通過南通市某地下空間為實(shí)例，就地下空間要素采集、入庫進(jìn)行分析，從而明確地下空間調(diào)查需要解析什么、分析什么，為后續(xù)城市利用地下空間提供數(shù)據(jù)保障。綜上，城市低下空間的信息數(shù)據(jù)是提高城市地下空間管理水平的關(guān)鍵點(diǎn)，也是提高城市地下空間利用率的重要保障，所以說需要加強(qiáng)對(duì)城市地下空間相關(guān)信息的收集工作，采取可實(shí)施的有效措施，加強(qiáng)對(duì)城市地下空間信息數(shù)據(jù)的利用和管理，提高地下空間中數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，保證信息能夠用到實(shí)處，促進(jìn)城市地下空間的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：師夢(mèng)潔，女，漢，1996年4月生，南通如皋人，本科，助理工程師，研究方向：國土資源工程。