地下空间设施地图设计及实践

陶岚

(广州市城市规划勘测设计研究院，广东广州 510060)

1 引言

日益加快的城市化进程以及用地规模的扩张让原本稀缺的城市土地资源越来越宝贵，随即进入的将是城市地下空间的利用和扩张时期。我国城市地下空间从20世纪60年代开始较大规模地开发利用，包括北京、上海、广州在内的很多城市修建了大量的地下商场、地下轨道交通等一批地下空间设施［1］。现阶段各大城市都在规划建设大型的地下建筑综合体，以解决城市面临的诸多问题。

以广州市为例，虽然目前城市地下管线的探测、地图编绘以及规划报建各方面具备较完善的标准规范，但地下空间设施(地下建(构)筑物)的测绘和地图表达却还处于探索阶段。地下空间设施的地图表达是整个地下空间设施普查与测绘工作的重要组成部分，是测绘成果表达与信息管理系统开发的基础性工作。

在此背景下，本文旨在通过研究地下空间设施(不包括地下管线设施)的分类和外业数据采集情况，提出一种合理的地下空间设施地图的表达方式，为城市地下空间规划、建设、管理做好基础性工作。

2 地下空间设施分类和数据采集

地下空间是指在城市规划区内，为了满足人类社会生产、生活、交通、环保、能源、安全、防灾减灾等需求，而在地表以下进行开发、建设与利用的空间。地下空间设施指的是建设在城市规划区的地下空间，为实现某种功能而规划建设的系统性设施。

城市地下空间设施按其功能分类可分为以下7类［2］:地下管线设施、地下公共服务设施、地下居住设施、地下交通设施、地下仓储设施、地下防灾设施和地下基础设施。如图1所示。本文研究的地图表达范围为除地下管线设施之外的后六类地下空间设施。

图1 地下空间设施分类

地下空间设施数据采集包括地下空间设施的测绘和属性信息调查。采集数据包括:地下空间设施要素平面位置(建筑轮廓线的坐标及高程、空间中心点的平面坐标和高程。)、起止深度、内边界属性、外墙的厚度可视处、地下空间设施的出入口、地下建筑体间的连接通道、人防通道、地下轨道及地下道路等。

3 地下空间设施地图表达内容要素

地下空间地图成果以《广州市城市地下空间设施分层平面图》为例，按 1∶2 000地形图的标准进行分幅，以相应图幅号的 1∶2 000地形图为基础参考图，重点表达城市地下空间设施的分布情况。

地下空间设施需要表示的内容有:每层地下空间设施所在层面(即分层面)范围，各层性质类型、层数、高程与层高、建筑物名称、地下空间设施出入口、地下建筑体间的连接通道、地下轨道等［3］。

4 地下空间设施地图设计

4.1 符号分类

地下空间设施的符号分类主要参考《广州市城市规划基础地理信息系统数据标准1∶500 1∶1 000 1∶2 000》(TMS/SV14－D－2010)的符号分类体系。主要将地下空间设施符号分为如下7个类型:如表1所示。

地下空间设施符号分类 表1

4.2 点状符号设计

点状符号参照《城市地下空间设施分类与代码》(GB 28590－2012)，按照地下空间设施使用功能共分为5个大类，18个亚类以及51个小类符号。其中大类符号之间使用不同外框图案以示区分:地下公共设施使用圆形○、地下工业及仓储设施使用3种符号、地下防灾减灾设施使用圆角矩形、地下交通设施使用长矩形▭、地下居住设施使用五边形。大类符号以该类型首字英文字母构成，亚类符号以该类型中文简称构成，小类符号以象形符号构成。

考虑实际作业比例尺的需求，部分非中心城区地下空间设施范围大、类型简单可以只使用大类或者亚类符号表示。一般规定为:大类符号用于 1∶10 000图面，亚类符号用于 1∶5 000图面，小类符号用于1∶2 000或 1∶500图面。小类象形符号的设计尽量参照《标志用公共信息图形符号》(GB/T10001)，并根据比例尺的需要进行相应化简。点状符号设计如图2所示:

图2 地下空间设施点状符号设计

4.3 线状符号设计

线状符号主要包括地下轨道交通设施和一般线状设施。地下轨道交通采用轨道双边线加轨道中心线的形式表示。一般线状设施使用 0.3 mm黑色实线表示。如图3所示:

图3 地下空间设施线状符号设计

4.4 面状符号设计

面状符号主要用来表示地下空间设施的范围面，根据地下空间设施的建筑类型不同赋予不同的颜色。空间高度关系用颜色饱和度的渐变表示，渐变颜色由浅到深表示地下空间从地下负一层到最深层。边线颜色与面填充采用同一色相，不同明度颜色表示。

地下空间设施共分7类:①附建式地下设施，②单建式地下设施，③连接通道口，④地下轨道交通，⑤地下车行通道，⑥地下人行通道，⑦在建地下空间。其中连接通道口使用点状符号表示面之间的连通关系。如图4所示:

图4 地下空间设施面状符号设计

4.5 空间关系表达设计

地下空间设施空间关系表达设计的重点是解决三维物体二维表达的问题，既在平面地图上表示地下空间设施的层高，各层之间的重叠关系等问题，达到实用性和直观性的统一。在此，笔者依据传统地图表示方式设计了两种地图表达方案:

方案一:根据地下空间设施建造成本的因素，下层地下空间范围面小于上层地下空间。因此采用由下层至上层的叠加方式可以清晰的表示各层地下空间的压盖关系，虚线表示被压盖空间分间关系。如图5所示:

图5 地下空间关系表达方案一

方案二:用实线绘制地下空间最大范围面，内推边线表示空间重叠关系。重叠层颜色填充最上层地下空间面颜色，并用边线内推虚线表示重叠层数。不重叠空间填充该地下空间面颜色，并用虚线表示分间关系。最大范围线和分间虚线均用最深地下层颜色表示。内推虚线使用相应空间边线颜色。如图6所示:

图6 地下空间关系表达方案二

4.6 注记设计

在各层外轮廓线范围内注记层数，即标注地下空间分层注记(如 U1、U2、U3，“U1 夹”分别表示地下负 1、2、3层，负1层夹层)。对于多层的地下空间设施，需要标注每一层的设施性质，其标注规则为“地下空间分层注记+设施性质符号”，地下空间分层注记的排列顺序按楼层的绝对高程由高向低进行排序。如图7所示:

图7 注记标注示例

4.7 地上要素表达设计

地下空间地图主要以地下空间设施作为专题要素用彩色系表示，地上空间要素作为地理底图以灰色(C0M0Y0K50)叠加底层表示。地上空间要素采用城市大比例尺地形图并进行化简，图幅采用 1∶2 000或1∶5 000地形图标准分幅。地形图化简的原则为:根据图面载负量的要求，影响地下空间设施分层面表达的且重要性较低的地形图要素可不表示，共选取居民地和垣栅类、工矿建(构)筑物及其他设施类、交通及附属设施类、管线及附属设施类、植被类共5个大类。其中地下出入口要素作为反映地下空间设施的进出口应提取用红色重点表示(C0M100Y80K0)。如图8所示。

地上建筑注记沿用地形图建筑结构注记ABCD类不变(如A10，B2等)，地下设施注记用U表示(如U2等)。

图8 叠加地上空间要素

5 地下空间设施地图表达实验

5.1 实验区域与地图成果

选择广州新CBD珠江新城作为实验区域，该区域作为广州新的总部经济核心区，聚集了广州塔、广州国际金融中心、广州大剧院、广东省博物馆等一系列地标式建筑，地下空间设施建设也较完备，基本覆盖了设计中所有类型样本［4］。

首先导入样本地区 1∶2 000基础地形图，并根据图面负载量进行适当的要素取舍。按照前面的设计方案，进行地下空间设施要素的绘制，在不违背设计原则的基础上，尽量对某些符号或标注进行大小、线划粗细的修改以提高图面的可读性。根据调整，可以确定点状符号大小在 3.7 mm～4.0 mm之间，线划粗细在0.3 mm左右，注记大小为 3.2 mm是最佳视觉比例。图9所示为依据地图设计的两种方案得出的结果:

图9 方案一与方案二地图实验效果

5.2 实验结果分析

实验样区地图设计结果经评审讨论得到以下结论:

(1)两种方案比较，方案一通过颜色叠加表示地下空间层级关系，由于视觉对色彩饱和度的不敏感性使得这一表示方法不够直观。而方案二通过内推边线以及色彩表达相结合的方式，可以在第一视觉平面上呈现出清晰的空间层级关系，利于地图的表达。因此方案二优于方案一。

(2)通过色相变化表示地下空间设施建筑的不同种类，通过饱和度变化表示空间高度的方式，符合传统地图设色原理，很好地表达了地下空间关系。大面积的建筑选择CMYK色系中的基础色C和M两色，小面积区域选用金黄色和紫色重点突出，整体视觉效果好。

(3)点状符号的设计根据不同级别使用不同的表达方式，且每一种类使用一种外框符号进行区分，视觉感受上达到了系统性与直观性的统一。

6 结语

本文以传统地图设计理论作为基础，通过对地下空间设施的种类和外业采集数据标准进行分析，得到了一套完整的地下空间设施地图表达的方式，并通过实验样区进行了充分验证，着重解决了三维地下空间设施二维表达的实用性与直观性相统一的问题，为广州市城市规划地下空间设施普查技术规程的编写做出了基础性的研究工作。但由于实验样区的局限性和实际地下空间设施建设的多样性，设计方案还需要进一步改正和调整，以满足日常生产的需求。

［1］郭士博，钱建固，吕玺琳．城市地下空间标准化与分类代码［J］．地下空间与工程学报，2011(2):214～218．

［2］黎树禧，喻永平．广州市城市地下空间测量技术研究［J］．测绘通报，2011(9):45～47．

［3］ 赵吉先，吴良才，周世健．地下工程测量［M］．北京:测绘出版社，2005．

［4］汪进，黎均文，张苒．广州新城市中轴线北段地下空间利用策略及布局探讨［J］．规划师，2010(7):31～35．

［5］袁昶，李精英．城市地下空间特征信息的表达与标准化［J］．地质学刊，2008(3):210～213．

［6］曹一冰，付洪贝，潘志超．地图设计中的美学研究［J］．测绘与空间地理信息，2011(1):231～233．

［7］马晨燕，刘耀林，邹辉东．基于视知觉的多维地图符号美感建构［J］．测绘通报，2005(5):24～27．