對城市地下空間數據采集建庫的研究

摘要：建設地下空間信息數據庫是促進城市地下空間資源開發利用的必要手段，關系到城市地下空間資源的開發管理水平。本文結合實際案例，對城市地下空間信息數據庫的建設展開了分析，以期能為有關需要提供參考。

關鍵詞：城市;地下空間;信息數據庫;建設

1引言

隨著南通“智慧應用”的不斷深入，各部門對地理信息數據資源、地理數據共享、地理數據升級（時空數據）日益迫切，加上我國城市建設的快速發展，城市人口壓力急劇增長、城市土地資源日益短缺，對城市地下空間資源的開發利用已成為當前緩解城市空間擁擠的重要手段。在進行城市地下空間開發規劃時，地下空間信息的支持是必不可少的，而傳統的紙質信息數據或二維地圖無法準確、直觀地描述城市地下空間信息。因此，建設城市地下空間信息數據庫已成為當前的一項重要工作。

2城市地下空間信息化建設的框架

城市地下空間信息化建設的主要目的是為消費者提供一個信息化共享的平臺，讓消費者能夠快速的查找、下載以及全方面搜索所需要的信息，同時信息提供者可以通過平臺發布關于管理地下空間的信息。地下空間信息化建設主要是根據空間信息系統，將資源數據系統進行整合，使得地下空間信息化建設主要為消費者提供準確、完整的地下空間信息，將不同系統間的信息進行緊密的聯合，而不是主動丟失已經建成的地下空間信息系統進行重新建設，這樣充分的利用資源能夠提高城市化的管理和城市建設效率。

3城市地下空間信息數據庫建設

3.1技術路線

建立地下空間數據庫遵循了規范性、簡潔性、高效性等原則。地下空間設施的命名，數據庫字段結構、數據庫表結構的設計都嚴格按照相應標準規范執行;數據庫的設計避免了不必要的冗余數據，且設計簡單，使用戶容易理解，在存儲設計上遵循了節省空間的原則;數據庫結構的設計是為了后期使用數據提供服務，其訪問越簡單，效率越高，能大大提高后期產品或工程項目的進展速度或系統運行速度。地下空間設施的數據庫建設與其它空間數據庫建設流程相似，一般包括資料收集、數據轉換及其他處理、數據檢查于處理（包括拓撲關系檢查與處理、立向空間關系檢查與處理、屬性完整性檢查與處理、數據最終入庫。

3.2數據庫屬性字段表

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造，要素屬性表結構如表1所示。

3.3地下空間要素繪制

地下空間要素圖應當以地下空間的不同層面為單位繪制。認定屬于同一層面的地下空間要素，應同時滿足以下兩個條件：

（1）不同地下空間要素之間，任意要素點的連線不被樓板（頂板、底板）分割;

（2）不同地下空間要素之間，對應區域底板高程實測值的較差不超過20cm。

3.4地下空間要素拓撲檢查

地下空間要素導入完成后，應當對不同類型要素分別進行拓撲檢查，主要檢查內容有：

（1）檢查地下空間要素圖形與對應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、偽節點等拓撲錯誤;屬于閉合多段

線的，還需檢查其是否閉合;

（3）檢查相鄰要素的拓撲關系是否正確。屬于鄰接關系的，檢查對應的要素圖形是否正確接邊。

4案例分析

本次研究區域以南通市某地下空間為例，從地下空間數據采集、數據繪制、數據入庫等方面進行分析，為提高地下空間利用率提供基礎數據保障。

4.1資料搜集

對案例范圍內的數據進行資料搜集，搜集到的資料有電子資料和紙質資料。

4.2數據處理

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。不同層次、不同的使用功能空間分別用閉合線繪制。層次及其結構性質等圖面上不表示，但作為屬性數據采集、錄入。

功能區分為地下人防、地下汽車庫、地下自行車庫、地下商業、普通地下室、其他地下建筑六個等級進行繪制。

1）地下人防：地下人防分戰時和平時，平時為民用內容，戰時改造為人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫療救護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：在城市公共活動中心、大型交通樞紐、大型公共建筑集群等區域、將步行、車行、停車等交通功能與商業、文化娛樂服務等功能有機結合、沿三維立體空間發展并進行空間集約與整合形成的大型多功能地下空間設施。

5）普通地下室：建于建筑物的下面，低于室外地坪，地下室的用途為儲藏。

6）其他地下建筑：其他用途的地下建筑，如：設備房、廢棄物收集池等。

（2）地下出入口、地下通道等屬于附屬設施，按規定進行屬性數據錄入，出入口和地下空間存在一段較長的、明顯的通道時，此部分按地下通道進行繪制及屬性數據錄入。

（3）車位數、車位數來源按施工圖、竣工圖和總平面圖進行屬性錄入

4.2.2數據處理

（1）電子數據繪制

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）紙質資料

將紙質圖紙掃描成JPG，根據軸線距離等比例將JPG縮放，再根據圖紙數據繪制地下建筑;住宅地下室則根據地下車庫平面圖將其組合定位到總平面圖;總平面圖依據坐標值定位，根據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面，面狀要素嚴格閉合、地物對象不出現不合理的重疊、空間數據與屬性數據不存在矛盾、不存在碎面、面積為零的多邊形等冗余數據，數據庫完成后進行幾何修復、空間數據的分層、分色和線型與設計統一等。

4.3坐標轉換

由于地下空間的隱蔽性及現實的客觀情況，不便于探查及開挖，地下空間的位置及屬性信息數據參照相關設計圖紙，經過相關的驗證后，設計圖紙作為成果直接錄入。

設計圖紙類型多樣，根據不同的使用目的選擇不同的數據轉換方式。其中作為屬性數據部分，不進行數據坐標轉換。

4.4屬性賦值

（1）圖面標準

1）地理精度符合相應的質量控制要求;

2）數據圖形要素完整、編碼正確，無錯漏、無重疊冗余，圖面美觀;

3）空間數據及其附屬的屬性數據正確、完整;

4）所有圖形要素均為面要素;

5）數據之間邏輯一致，結點匹配，幾何要素唯一，相關要素處理準確。

（2）基本要求

（3）屬性采集內容

屬性數據經采集整理后，使用ArcGIS錄入，。注意：輸入屬性時不能輸入空格等無用符號，數字及半角符號用半角表示。

（4）建筑名稱、建設單位、設計單位來源于總平圖圖框，有明確標注。

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

（6）車位數在施工圖中有獨立標注，若沒有獨立標注則在說明中提及。

（7）地下建筑數據庫中屬性完整填寫。

5結語

通過南通市某地下空間為實例，就地下空間要素采集、入庫進行分析，從而明確地下空間調查需要解析什么、分析什么，為后續城市利用地下空間提供數據保障。綜上，城市低下空間的信息數據是提高城市地下空間管理水平的關鍵點，也是提高城市地下空間利用率的重要保障，所以說需要加強對城市地下空間相關信息的收集工作，采取可實施的有效措施，加強對城市地下空間信息數據的利用和管理，提高地下空間中數據庫的建設，保證信息能夠用到實處，促進城市地下空間的發展。

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作者簡介：師夢潔，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。