基于GeniusWorld的城市地下空間應用探索

摘 要：地下空間具有隱蔽性強、管理困難的特點，二維地下空間管理系統已經不能滿足地下空間管理的需求，本公司自主研發的Genius World平臺，能夠很好的實現三維地下空間信息系統，目前完成了地下管線、地質三維、地下管廊、地下軌道交通等不同專題形式應用，為城市地下空間更加科學、合理有序的開發利用提供解決方案。

關鍵詞：Genius World;地下空間;三維

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.103

1 引言

隨著城市化進程的不斷加速，城市發展空間的局限性和人口激增的不和諧情況愈發明顯。僅僅依靠擴大平面范圍來拓展城市發展空間已經顯得不能滿足人們的需求。因此除了橫向的發展，人們開始關注縱向的發展空間，地下空間的概念應運而生。

公司自主研發的Genius World三維地理信息平臺可對城市的三維立體地下空間進行統一描述，并充分準確地集成表達地質、管線、構筑物，形成與現實世界一致的三維立體空間框架，為城市規劃和管理工作提供更有力的技術支持。

2 Genius World簡介

2.1 Genius World數據處理工具

Genius World平臺是我公司自主研發的一套三維地理信息平臺，可以融合海量空間及非空間數據，對數據進行存儲整合。空間數據包括遙感影像數據、dem數據、地下構筑物數據、三維模型數據、地下管線數據、矢量數據等。非空間數據包括POI數據、行業專題數據、視頻多媒體數據等。

2.2 Genius World平臺

Genius World平臺支持海量三維地理信息數據的共享、發布、瀏覽、編輯、分析、檢索等，平臺開放了API接口，用戶可根據自己的需求進行功能定制，構建個性化、專業化三維地理信息系統。

平臺采用面向服務的架構，使用Linux服務器，支持數據、服務的分布式部署，平臺支持大眾化硬件配置要求，服務端、客戶端均支持普通PC，顯卡支持NDVI獨立顯卡、AMD獨立顯卡及INTER集成顯卡。

3 典型應用

3.1 三維地下管線系統

基于公司自主研發的Genius World建設三維地下管線管理信息系統可用于城市地下管線數據的三維可視化、管理和應用，系統所管理的管線數據類型包括：給水、污水、雨水、燃氣、電力、路燈、通信、電視、熱力、工業等行業管線數據。在管理管線數據的同時，可以利用三維可視化技術模擬現實開挖等場景，在事故發生時可以迅速提供解決方案，提高事故處理效率。

3.2 地質三維可視化

三維地質模型主要分為表面建模和實體建模。基于鉆孔數據和剖面數據構建多個剖面的連接線，然后對其進行上下層空間拓撲關系處理，逐層構建面，進而構建成體，最終可得到三維地質模型，如圖所示。該建模方法具有數據存儲量小、建模速度快、易于顯示和更新、正確反映層面拓撲關系且符合巖土工程原始資料獲取的特點。

通過智慧城市地質環境調查，對城區歷史上所形成的地下采空區進行全面的調查，合理對地下空間管理，提高土地利用效益，促進智慧城市地下空間建設。基于公司自主三維GIS平臺Genius World，實現基于多源數據耦合、多方法集成的三維地質建模、三維空間數據存儲管理及面向城市地質應用的三維可視化與空間分析應用。

3.3 地下管廊信息化

我國的管廊建設、管廊信息化建設起步晚，但是發展迅速。政府對管廊建設也十分的重視，尤其近幾年陸續出臺了大量的政策和規范，為城市地下綜合管廊的建設及信息化建設提供了指導意見。比如，國辦發[2014]27號、國辦發[2015]61號、中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見（2016年）、建城[2016]98號等，在城市地下綜合管廊規劃、建設和管理及后期的運維及發展等諸多方面，在政策、法律法規層面做了詳細的規劃和指導。

結合地理信息、物聯網、BIM等技術，全面探明地下管廊的分布、運行情況，在Genius World自主研發的三維平臺中進行直觀展示，綜合分析，全面掌控管廊內部運行狀態，構建集精確定位、應急指揮、專業分析、實時監控等內容于一體的智慧管廊解決方案。

3.4 地下軌道交通管理

基于公司自主研發的Genius world整合地理信息數據，屬性信息數據以及地上、地下交通等專項信息數據，實現地下空間軌道交通BIM建模，三維立體展示地面地下地鐵、地下公路、地下人行道等交通情況，為地下空間資源評估和需求預測提供支撐。

4 結束語

公司自主研發的Genius World平臺采用大數據管理技術、真三維的快速可視化分析技術、多元時空一體化技術等先進技術，可供用戶定制不同專題三維系統，更加真實、直觀、便捷的進行數據的查詢與分析。將本平臺應用到地下空間規劃管理中，目前我公司的業務已經涉及到三維地下管線、三維地質可視化、三維地下管廊、三維地下軌道等多個地下空間專題應用，為城市地下空間合理有效開發提供技術支持，可為城市建設提供基礎性、全方位的解決方案。

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作者簡介：馬駿（1981-），男，山東濟南人，本科，工程師，從事GIS系統的研發與研究。