地下市政基础设施三维建模关键技术研究

张丽萍

（广东省电信规划设计院有限公司，广东中山，528400）

0 引言

本文结合2021年底住建部提出的省市地下市政基础设施信息化管理的要求，重点针对地下空间基础设施三维建模工作研究和探索。地下市政基础设施精细化管理是提高城市安全水平和综合承载能力，打牢城市安全有序运行的基础。

1 地下市政基础设施三维立体一张图

1.1 资源浏览

按照地下市政基础设施数据分级分类体系，分层级展示数据资源编目，数据可在地图中加载。

1.2 地图定位

（1）普查单元定位:接入普查单元数据，构建定位索引，支持用户通过输入普查单元名称并选择搜索结果，定位至对应的位置。

（2）地名兴趣点定位：接入地名兴趣点数据，构建定位索引，支持用户通过输入地名名称并选择搜索结果，定位至对应的位置。

（3）市、县行政区划定位：接入市县行政区划数据，支持用户通过输入市/区名称并选择搜索结果，定位至对应的位置。

（4）道路定位：接入路网数据，支持用户通过输入道路名称并搜索结果，定位至对应的位置。

1.3 专题图制作

以专题应用为导向，通过数据选取、数据组织、数据展现、数据导出等步骤实现专题图制作与输出，专题制作流程可模板化并记录任务日志，以适应不同场景和多次使用需求。

1.4 查询统计

1.4.1 设施查询

（1）设施属性简单查询：通过在视窗内选取目标对象，查询该对象的属性。

（2）自定义多条件查询：依据用户设定多个组合条件，对符合相应条件的目标进行查询。

（3）关联查询：点线的关联查询。设置关联条件，查找管段满足线查询条件且地下市政设施段的端点满足点查询条件的所有地下市政设施点/地下市政设施段。

（4）交叉口查询：选中一条道路A后，求出与该道路相交的全部道路为交叉道路。从中选一条交叉道路B，求道路A与B的交叉口，然后搜索该交叉口一定范围内（用户可输入半径）的地下市政设施点/地下市政设施段。

（5）权属查询：搜索指定图层下从属于选定权属单位的所有地下市政设施点/地下市政设施段。

（6）查询列表展示：支持对查询结果以列表的形式进行展示，并提供勾选查看功能。

（7）详情展示：支持对检索目标的详情查看，并可在地图中对目标检索结果进行定位。

（8）普查单元查询：支持对普查单元进行属性字段查询。

（9）工程管点查询：支持对工程管点的属性信息查询。

（10）工程管线查询：工程管线设施类别查询：支持用户实现输入地下工程管线的类别查找对应类别的管线。工程管线设施管理信息查询：支持用户实现输入地下工程管线的管理信息查找对应类别的管线。工程管线设施技术信息查询：支持用户实现输入地下工程管线的技术信息查找对应类别的管线。

（11）重点管线查询：支持查询重点管线设施属性信息。

（12）重点管点查询：支持查询重点管点属性信息。

（13）地下交通设施查询：地下交通设施类别查询：支持用户实现输入城市地下交通设施的类别查找对应类别的设施，包括：人行地下通道、城市地下道路、城市轨道交通、地下公共停车场、地下交通枢纽。地下交通设施管理信息查询：支持用户实现城市地下交通设施的管理信息查找对应类别的设施。地下交通设施技术信息查询：支持用户实现城市地下交通设施的技术信息查询对应类别的设施。

（14）地下其他设施查询：人防工程查询：支持用户通过输入城市地下其他工程的类别进行查询，包括：人防工程、地下河道、其他地下空间、废弃工程。城市地下其他工程普查信息查询：支持用户通过输入城市地下其他工程的普查信息进行查询。

1.4.2 设施统计

（1）按自定义范围统计

系统提供按照自定义区域范围，统计地下市政设施总数的功能，包括地下工程管线设施、地下交通设施、地下其他工程设施等数据。

（2）按行政区统计

系统提供按照行政区区域范围，统计地下市政设施总数的功能，包括地下工程管线设施、地下交通设施、地下其他工程设施等数据。

（3）按道路单元统计

系统提供按照道路单元区域范围，统计地下市政设施总数的功能，包括地下工程管线设施、地下交通设施、地下其他工程设施等数据。

（4）按照设施类型统计

系统提供按照设施类型，分别统计地下工程管线设施、地下交通设施、地下其他工程设施的总数的功能。

（5）按设施材质统计

系统提供按照设施材质，分别统计地下工程管线设施、地下交通设施、地下其他工程设施的总数的功能。

（6）按管径统计

系统提供按照设施材质，统计地下工程管线总数的功能。

（7）按建设年代统计

系统提供按照建设年代，统计地下工程管线设施、地下交通设施、地下其他工程设施的总数的功能。

（8）按埋深统计

系统提供按照埋深，统计地下工程管线设施、地下交通设施、地下其他工程设施的总数的功能。

（9）按权属单位统计

系统提供按照权属单位，统计地下工程管线设施、地下交通设施、地下其他工程设施的总数的功能。

（10）统计报表生成及导出

系统支持对于统计结果生成地下市政设施统计报表，并支持报表的导出功能。

（11）工程管线设施统计

工程管线设施类别统计：系统支持对地下工程管线类别进行统计，即某一类别的管线数量、种类、长度等。

按工程管线设施埋深统计：支持对地下工程管线按照埋深进行统计，即某一埋深的管线数量、种类、长度等。

按工程管线设施管线材料统计：支持对地下工程管线按照管线材料分类进行统计，即某一管线材料的管线数量、种类、长度等。

按工程管线设施状态统计：支持对地下工程管线按照状态分类进行统计，即某一状态的管线数量、种类、长度等。

按工程管线设施埋设方式统计：支持对地下工程管线按照状态分类进行统计，即某一埋设方式的管线数量、种类、长度等。

按工程管线设施管径统计：支持对地下工程管线按照状态分类进行统计，即某一管径的管线数量、种类、长度等。

（12）地下交通设施统计

地下交通设施类别统计：支持对城市地下交通设施的类别进行统计，即某一类别的设施数量、种类、面积等。

地下交通设施结构形式统计：支持对城市地下交通设施管理信息进行统计，即某一结构形式的设施数量、种类、面积等。

地下交通设施施工方式统计：支持对城市地下交通设施管理信息进行统计，即某一施工方式的设施数量、种类、面积等。

地下交通设施结构设计安全等级统计：支持对城市地下交通设施管理信息进行统计，即某一结构设计安全等级的设施数量、种类、面积等。

地下交通设施抗震设防烈度统计：支持对城市地下交通设施管理信息进行统计，即某一抗震设防烈度的设施数量、种类、面积等。

地下交通设施抗震设防类别统计：支持对城市地下交通设施管理信息进行统计，即某一抗震设防类别的设施数量、种类、面积等。

地下交通设施地基情况统计：支持对城市地下交通设施管理信息进行统计，即某一地基情况的设施数量、种类、面积等。

（13）地下其他工程设施统计

地下其他工程设施类别统计：支持对城市地下其他工程设施的类别进行统计，即某一类别的设施数量、种类、面积等。

地下其他工程设施结构形式统计：支持对城市地下其他工程设施管理信息进行统计，即某一结构形式的设施数量、种类、面积等。

地下其他工程设施施工方式统计：支持对城市地下其他工程设施管理信息进行统计，即某一施工方式的设施数量、种类、面积等。

地下其他工程设施结构设计安全等级统计：支持对城市地下其他工程设施管理信息进行统计，即某一结构设计安全等级的设施数量、种类、面积等。

地下其他工程设施抗震设防烈度统计：支持对城市地下其他工程设施管理信息进行统计，即某一抗震设防烈度的设施数量、种类、面积等。

地下其他工程设施抗震设防类别统计：支持对城市地下其他工程设施管理信息进行统计，即某一抗震设防类别的设施数量、种类、面积等。

地下其他工程设施地基情况统计：支持对城市地下其他工程设施管理信息进行统计，即某一地基情况的设施数量、种类、面积等。

1.5 专题导航

集合各类地下市政基础设施或管理专题，进行导航式查询管理。在每类专题的专题详情中，可通过多种读图方式理解专题，包括图文模式、地图模式。

1.6 三维立体化展示

按照地下市政基础设施类型对地下市政基础设施进行分类展示，叠加二维图层实现管线二三维一体化展示，实现二三维联动、分屏展示，并对空间分析结果实现三维展示。

1.7 图片输出

支持常用文件格式导出图片功能，如JPG、PNG等。

2 地下空间隐患一张图

2.1 数据管理

（1）数据叠加：将地下市政基础设施隐患数据设计为shape格式，存储到数据库中。

（2）地下基础设施隐患展示：将地下基础设施隐患的空间位置显示在地图上，并支持用户自定义隐患图标的样式。

（3）地下设施隐患定位：通过隐患点列表查看所有隐患点，并提供点击隐患列表，在地图上定位隐患点的功能。

（4）地下基础设施隐患标记管理：允许用户对已解决的地下基础设施隐患进行标记处理。

2.2 查询与定位

空间查询：查询指定空间范围内存在隐患的地下市政基础设施，查询结果可列表显示。

条件查询：设置属性查询条件，查询结果可列表显示。

渲染展示：可对隐患设施数据按类别进行渲染展示。

空间定位：可对隐患设施数据双击定位。

2.3 地下基础设施隐患分析

（1）地下工程管线隐患分析

划定某一区域，对地下工程管线的隐患分布区域、隐患类型，权属单位、责任部门等进行分析，并形成分析报告。

（2）地下交通设施隐患分析

划定某一区域，对地下交通设施的隐患分布区域、隐患类型，权属单位、责任部门等进行分析，并形成分析报告。

（3）地下其他工程隐患分析

划定某一区域，对地下其他工程的隐患分布区域、隐患类型，权属单位、责任部门等进行分析，并形成分析报告。

（4）密度分析

根据隐患设施空间分布进行密度分析，生成密度图，辅助针对安全隐患高风险地区进行重点管理和监控。

2.4 地下基础设施隐患统计分析

(1)地下基础设施隐患分类统计分析：划定某一区域，对地下基础设施隐患的类别以及各自详情进行统计。

(2)地下基础设施隐患时间段统计分析：划定某一区域，对地下基础设施隐患的发生的时间段进行统计。

2.5 地下基础设施隐患查询及信息展示

(1)地下工程管线隐患查询及信息展示：在地图上选取隐患点位，对地下基础设施隐患的类别及各自详情进行查询。

(2)地下交通设施隐患查询及信息展示：在地图上选取隐患点位，对地下交通设施隐患的类别及各自详情进行查询。

(3)地下其他工程隐患查询及信息展示：在地图上选取隐患点位，对地下其他工程隐患的类别及各自详情进行查询。

3 结语

本文主要根据地下市政基础设施精细化管理的要求，针对地下市政基础设施的三维建模的关键技术进行研究和探索，三维建模等技术是目前地下市政基础设施可视化、精细化管理的重要技术及手段。通过地下市政基础设施信息平台的建立，减少挖断管线的事故，减少直接与间接的经济损失。