对城市地下空间数据采集建库的研究

摘要：建设地下空间信息数据库是促进城市地下空间资源开发利用的必要手段，关系到城市地下空间资源的开发管理水平。本文结合实际案例，对城市地下空间信息数据库的建设展开了分析，以期能为有关需要提供参考。

关键词：城市;地下空间;信息数据库;建设

1引言

随着南通“智慧应用”的不断深入，各部门对地理信息数据资源、地理数据共享、地理数据升级（时空数据）日益迫切，加上我国城市建设的快速发展，城市人口压力急剧增长、城市土地资源日益短缺，对城市地下空间资源的开发利用已成为当前缓解城市空间拥挤的重要手段。在进行城市地下空间开发规划时，地下空间信息的支持是必不可少的，而传统的纸质信息数据或二维地图无法准确、直观地描述城市地下空间信息。因此，建设城市地下空间信息数据库已成为当前的一项重要工作。

2城市地下空间信息化建设的框架

城市地下空间信息化建设的主要目的是为消费者提供一个信息化共享的平台，让消费者能够快速的查找、下载以及全方面搜索所需要的信息，同时信息提供者可以通过平台发布关于管理地下空间的信息。地下空间信息化建设主要是根据空间信息系统，将资源数据系统进行整合，使得地下空间信息化建设主要为消费者提供准确、完整的地下空间信息，将不同系统间的信息进行紧密的联合，而不是主动丢失已经建成的地下空间信息系统进行重新建设，这样充分的利用资源能够提高城市化的管理和城市建设效率。

3城市地下空间信息数据库建设

3.1技术路线

建立地下空间数据库遵循了规范性、简洁性、高效性等原则。地下空间设施的命名，数据库字段结构、数据库表结构的设计都严格按照相应标准规范执行;数据库的设计避免了不必要的冗余数据，且设计简单，使用户容易理解，在存储设计上遵循了节省空间的原则;数据库结构的设计是为了后期使用数据提供服务，其访问越简单，效率越高，能大大提高后期产品或工程项目的进展速度或系统运行速度。地下空间设施的数据库建设与其它空间数据库建设流程相似，一般包括资料收集、数据转换及其他处理、数据检查于处理（包括拓扑关系检查与处理、立向空间关系检查与处理、属性完整性檢查与处理、数据最终入库。

3.2数据库属性字段表

要素属性表主要由地下建筑物建筑名称、地下建筑物所在层次、地下建筑物地下建筑类型等构造，要素属性表结构如表1所示。

3.3地下空间要素绘制

地下空间要素图应当以地下空间的不同层面为单位绘制。认定属于同一层面的地下空间要素，应同时满足以下两个条件：

（1）不同地下空间要素之间，任意要素点的连线不被楼板（顶板、底板）分割;

（2）不同地下空间要素之间，对应区域底板高程实测值的较差不超过20cm。

3.4地下空间要素拓扑检查

地下空间要素导入完成后，应当对不同类型要素分别进行拓扑检查，主要检查内容有：

（1）检查地下空间要素图形与对应的要素类型是否相符;

（2）要素图形属于线类型的，检查其是否存在自相交、悬挂线、伪节点等拓扑错误;属于闭合多段

线的，还需检查其是否闭合;

（3）检查相邻要素的拓扑关系是否正确。属于邻接关系的，检查对应的要素图形是否正确接边。

4案例分析

本次研究区域以南通市某地下空间为例，从地下空间数据采集、数据绘制、数据入库等方面进行分析，为提高地下空间利用率提供基础数据保障。

4.1资料搜集

对案例范围内的数据进行资料搜集，搜集到的资料有电子资料和纸质资料。

4.2数据处理

4.2.1地下空间要素

（1）地下建筑物以地下室外壁连线的几何图形为准。不同层次、不同的使用功能空间分别用闭合线绘制。层次及其结构性质等图面上不表示，但作为属性数据采集、录入。

功能区分为地下人防、地下汽车库、地下自行车库、地下商业、普通地下室、其他地下建筑六个等级进行绘制。

1）地下人防：地下人防分战时和平时，平时为民用内容，战时改造为人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护等可用于防空的地下空间。

2）地下汽车库：建于建筑物的下面，低于室外地坪，地下室的用途为汽车库。

3）地下自行车库：建于建筑物的下面，低于室外地坪，地下室的用途为自行车库。

4）地下商业：在城市公共活动中心、大型交通枢纽、大型公共建筑集群等区域、将步行、车行、停车等交通功能与商业、文化娱乐服务等功能有机结合、沿三维立体空间发展并进行空间集约与整合形成的大型多功能地下空间设施。

5）普通地下室：建于建筑物的下面，低于室外地坪，地下室的用途为储藏。

6）其他地下建筑：其他用途的地下建筑，如：设备房、废弃物收集池等。

（2）地下出入口、地下通道等属于附属设施，按规定进行属性数据录入，出入口和地下空间存在一段较长的、明显的通道时，此部分按地下通道进行绘制及属性数据录入。

（3）车位数、车位数来源按施工图、竣工图和总平面图进行属性录入

4.2.2数据处理

（1）电子数据绘制

直接绘制地下建筑外墙线，通过相同轴线与总平面图定位。

（2）纸质资料

将纸质图纸扫描成JPG，根据轴线距离等比例将JPG缩放，再根据图纸数据绘制地下建筑;住宅地下室则根据地下车库平面图将其组合定位到总平面图;总平面图依据坐标值定位，根据相同轴线将地下建筑套入总平面图。

（3）绘制要求包括所有面状地物构面，面状要素严格闭合、地物对象不出现不合理的重叠、空间数据与属性数据不存在矛盾、不存在碎面、面积为零的多边形等冗余数据，数据库完成后进行几何修复、空间数据的分层、分色和线型与设计统一等。

4.3坐标转换

由于地下空间的隐蔽性及现实的客观情况，不便于探查及开挖，地下空间的位置及属性信息数据参照相关设计图纸，经过相关的验证后，设计图纸作为成果直接录入。

设计图纸类型多样，根据不同的使用目的选择不同的数据转换方式。其中作为属性数据部分，不进行数据坐标转换。

4.4属性赋值

（1）图面标准

1）地理精度符合相应的质量控制要求;

2）数据图形要素完整、编码正确，无错漏、无重叠冗余，图面美观;

3）空间数据及其附属的属性数据正确、完整;

4）所有图形要素均为面要素;

5）数据之间逻辑一致，结点匹配，几何要素唯一，相关要素处理准确。

（2）基本要求

（3）属性采集内容

属性数据经采集整理后，使用ArcGIS录入，。注意：输入属性时不能输入空格等无用符号，数字及半角符号用半角表示。

（4）建筑名称、建设单位、设计单位来源于总平图图框，有明确标注。

（5）地下建筑出入口和地下通道在施工图中有明确标注，且出入口明确标注为人行或车行。

（6）车位数在施工图中有独立标注，若没有独立标注则在说明中提及。

（7）地下建筑数据库中属性完整填写。

5結语

通过南通市某地下空间为实例，就地下空间要素采集、入库进行分析，从而明确地下空间调查需要解析什么、分析什么，为后续城市利用地下空间提供数据保障。综上，城市低下空间的信息数据是提高城市地下空间管理水平的关键点，也是提高城市地下空间利用率的重要保障，所以说需要加强对城市地下空间相关信息的收集工作，采取可实施的有效措施，加强对城市地下空间信息数据的利用和管理，提高地下空间中数据库的建设，保证信息能够用到实处，促进城市地下空间的发展。

参考文献：

[1]钱七虎.城市可持续发展与地下空间开发利用[J].地下空间与工程学报，1998，（2）：69-74.

[2]冯家雯.城市可持续发展与地下空间开发利用分析[J].建筑工程技术与设计，2015，（8）：20-22.

[3]贾春园，马元.城市地下空间开发与可持续发展[J].山西建筑，2006，32（22）：61-62.

[4]赛云秀，韩日美.城市可持续发展与地下空间开发[J].西安公路交通大学学报，2000，20（2）：120-122.

作者简介：师梦洁，女，汉，1996年4月生，南通如皋人，本科，助理工程师，研究方向：国土资源工程。