地下市政基礎設施三維建模關鍵技術研究

張麗萍

（廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東中山，528400）

0 引言

本文結合2021年底住建部提出的省市地下市政基礎設施信息化管理的要求，重點針對地下空間基礎設施三維建模工作研究和探索。地下市政基礎設施精細化管理是提高城市安全水平和綜合承載能力，打牢城市安全有序運行的基礎。

1 地下市政基礎設施三維立體一張圖

1.1 資源瀏覽

按照地下市政基礎設施數據分級分類體系，分層級展示數據資源編目，數據可在地圖中加載。

1.2 地圖定位

（1）普查單元定位:接入普查單元數據，構建定位索引，支持用戶通過輸入普查單元名稱并選擇搜索結果，定位至對應的位置。

（2）地名興趣點定位：接入地名興趣點數據，構建定位索引，支持用戶通過輸入地名名稱并選擇搜索結果，定位至對應的位置。

（3）市、縣行政區劃定位：接入市縣行政區劃數據，支持用戶通過輸入市/區名稱并選擇搜索結果，定位至對應的位置。

（4）道路定位：接入路網數據，支持用戶通過輸入道路名稱并搜索結果，定位至對應的位置。

1.3 專題圖制作

以專題應用為導向，通過數據選取、數據組織、數據展現、數據導出等步驟實現專題圖制作與輸出，專題制作流程可模板化并記錄任務日志，以適應不同場景和多次使用需求。

1.4 查詢統計

1.4.1 設施查詢

（1）設施屬性簡單查詢：通過在視窗內選取目標對象，查詢該對象的屬性。

（2）自定義多條件查詢：依據用戶設定多個組合條件，對符合相應條件的目標進行查詢。

（3）關聯查詢：點線的關聯查詢。設置關聯條件，查找管段滿足線查詢條件且地下市政設施段的端點滿足點查詢條件的所有地下市政設施點/地下市政設施段。

（4）交叉口查詢：選中一條道路A后，求出與該道路相交的全部道路為交叉道路。從中選一條交叉道路B，求道路A與B的交叉口，然后搜索該交叉口一定范圍內（用戶可輸入半徑）的地下市政設施點/地下市政設施段。

（5）權屬查詢：搜索指定圖層下從屬于選定權屬單位的所有地下市政設施點/地下市政設施段。

（6）查詢列表展示：支持對查詢結果以列表的形式進行展示，并提供勾選查看功能。

（7）詳情展示：支持對檢索目標的詳情查看，并可在地圖中對目標檢索結果進行定位。

（8）普查單元查詢：支持對普查單元進行屬性字段查詢。

（9）工程管點查詢：支持對工程管點的屬性信息查詢。

（10）工程管線查詢：工程管線設施類別查詢：支持用戶實現輸入地下工程管線的類別查找對應類別的管線。工程管線設施管理信息查詢：支持用戶實現輸入地下工程管線的管理信息查找對應類別的管線。工程管線設施技術信息查詢：支持用戶實現輸入地下工程管線的技術信息查找對應類別的管線。

（11）重點管線查詢：支持查詢重點管線設施屬性信息。

（12）重點管點查詢：支持查詢重點管點屬性信息。

（13）地下交通設施查詢：地下交通設施類別查詢：支持用戶實現輸入城市地下交通設施的類別查找對應類別的設施，包括：人行地下通道、城市地下道路、城市軌道交通、地下公共停車場、地下交通樞紐。地下交通設施管理信息查詢：支持用戶實現城市地下交通設施的管理信息查找對應類別的設施。地下交通設施技術信息查詢：支持用戶實現城市地下交通設施的技術信息查詢對應類別的設施。

（14）地下其他設施查詢：人防工程查詢：支持用戶通過輸入城市地下其他工程的類別進行查詢，包括：人防工程、地下河道、其他地下空間、廢棄工程。城市地下其他工程普查信息查詢：支持用戶通過輸入城市地下其他工程的普查信息進行查詢。

1.4.2 設施統計

（1）按自定義范圍統計

系統提供按照自定義區域范圍，統計地下市政設施總數的功能，包括地下工程管線設施、地下交通設施、地下其他工程設施等數據。

（2）按行政區統計

系統提供按照行政區區域范圍，統計地下市政設施總數的功能，包括地下工程管線設施、地下交通設施、地下其他工程設施等數據。

（3）按道路單元統計

系統提供按照道路單元區域范圍，統計地下市政設施總數的功能，包括地下工程管線設施、地下交通設施、地下其他工程設施等數據。

（4）按照設施類型統計

系統提供按照設施類型，分別統計地下工程管線設施、地下交通設施、地下其他工程設施的總數的功能。

（5）按設施材質統計

系統提供按照設施材質，分別統計地下工程管線設施、地下交通設施、地下其他工程設施的總數的功能。

（6）按管徑統計

系統提供按照設施材質，統計地下工程管線總數的功能。

（7）按建設年代統計

系統提供按照建設年代，統計地下工程管線設施、地下交通設施、地下其他工程設施的總數的功能。

（8）按埋深統計

系統提供按照埋深，統計地下工程管線設施、地下交通設施、地下其他工程設施的總數的功能。

（9）按權屬單位統計

系統提供按照權屬單位，統計地下工程管線設施、地下交通設施、地下其他工程設施的總數的功能。

（10）統計報表生成及導出

系統支持對于統計結果生成地下市政設施統計報表，并支持報表的導出功能。

（11）工程管線設施統計

工程管線設施類別統計：系統支持對地下工程管線類別進行統計，即某一類別的管線數量、種類、長度等。

按工程管線設施埋深統計：支持對地下工程管線按照埋深進行統計，即某一埋深的管線數量、種類、長度等。

按工程管線設施管線材料統計：支持對地下工程管線按照管線材料分類進行統計，即某一管線材料的管線數量、種類、長度等。

按工程管線設施狀態統計：支持對地下工程管線按照狀態分類進行統計，即某一狀態的管線數量、種類、長度等。

按工程管線設施埋設方式統計：支持對地下工程管線按照狀態分類進行統計，即某一埋設方式的管線數量、種類、長度等。

按工程管線設施管徑統計：支持對地下工程管線按照狀態分類進行統計，即某一管徑的管線數量、種類、長度等。

（12）地下交通設施統計

地下交通設施類別統計：支持對城市地下交通設施的類別進行統計，即某一類別的設施數量、種類、面積等。

地下交通設施結構形式統計：支持對城市地下交通設施管理信息進行統計，即某一結構形式的設施數量、種類、面積等。

地下交通設施施工方式統計：支持對城市地下交通設施管理信息進行統計，即某一施工方式的設施數量、種類、面積等。

地下交通設施結構設計安全等級統計：支持對城市地下交通設施管理信息進行統計，即某一結構設計安全等級的設施數量、種類、面積等。

地下交通設施抗震設防烈度統計：支持對城市地下交通設施管理信息進行統計，即某一抗震設防烈度的設施數量、種類、面積等。

地下交通設施抗震設防類別統計：支持對城市地下交通設施管理信息進行統計，即某一抗震設防類別的設施數量、種類、面積等。

地下交通設施地基情況統計：支持對城市地下交通設施管理信息進行統計，即某一地基情況的設施數量、種類、面積等。

（13）地下其他工程設施統計

地下其他工程設施類別統計：支持對城市地下其他工程設施的類別進行統計，即某一類別的設施數量、種類、面積等。

地下其他工程設施結構形式統計：支持對城市地下其他工程設施管理信息進行統計，即某一結構形式的設施數量、種類、面積等。

地下其他工程設施施工方式統計：支持對城市地下其他工程設施管理信息進行統計，即某一施工方式的設施數量、種類、面積等。

地下其他工程設施結構設計安全等級統計：支持對城市地下其他工程設施管理信息進行統計，即某一結構設計安全等級的設施數量、種類、面積等。

地下其他工程設施抗震設防烈度統計：支持對城市地下其他工程設施管理信息進行統計，即某一抗震設防烈度的設施數量、種類、面積等。

地下其他工程設施抗震設防類別統計：支持對城市地下其他工程設施管理信息進行統計，即某一抗震設防類別的設施數量、種類、面積等。

地下其他工程設施地基情況統計：支持對城市地下其他工程設施管理信息進行統計，即某一地基情況的設施數量、種類、面積等。

1.5 專題導航

集合各類地下市政基礎設施或管理專題，進行導航式查詢管理。在每類專題的專題詳情中，可通過多種讀圖方式理解專題，包括圖文模式、地圖模式。

1.6 三維立體化展示

按照地下市政基礎設施類型對地下市政基礎設施進行分類展示，疊加二維圖層實現管線二三維一體化展示，實現二三維聯動、分屏展示，并對空間分析結果實現三維展示。

1.7 圖片輸出

支持常用文件格式導出圖片功能，如JPG、PNG等。

2 地下空間隱患一張圖

2.1 數據管理

（1）數據疊加：將地下市政基礎設施隱患數據設計為shape格式，存儲到數據庫中。

（2）地下基礎設施隱患展示：將地下基礎設施隱患的空間位置顯示在地圖上，并支持用戶自定義隱患圖標的樣式。

（3）地下設施隱患定位：通過隱患點列表查看所有隱患點，并提供點擊隱患列表，在地圖上定位隱患點的功能。

（4）地下基礎設施隱患標記管理：允許用戶對已解決的地下基礎設施隱患進行標記處理。

2.2 查詢與定位

空間查詢：查詢指定空間范圍內存在隱患的地下市政基礎設施，查詢結果可列表顯示。

條件查詢：設置屬性查詢條件，查詢結果可列表顯示。

渲染展示：可對隱患設施數據按類別進行渲染展示。

空間定位：可對隱患設施數據雙擊定位。

2.3 地下基礎設施隱患分析

（1）地下工程管線隱患分析

劃定某一區域，對地下工程管線的隱患分布區域、隱患類型，權屬單位、責任部門等進行分析，并形成分析報告。

（2）地下交通設施隱患分析

劃定某一區域，對地下交通設施的隱患分布區域、隱患類型，權屬單位、責任部門等進行分析，并形成分析報告。

（3）地下其他工程隱患分析

劃定某一區域，對地下其他工程的隱患分布區域、隱患類型，權屬單位、責任部門等進行分析，并形成分析報告。

（4）密度分析

根據隱患設施空間分布進行密度分析，生成密度圖，輔助針對安全隱患高風險地區進行重點管理和監控。

2.4 地下基礎設施隱患統計分析

(1)地下基礎設施隱患分類統計分析：劃定某一區域，對地下基礎設施隱患的類別以及各自詳情進行統計。

(2)地下基礎設施隱患時間段統計分析：劃定某一區域，對地下基礎設施隱患的發生的時間段進行統計。

2.5 地下基礎設施隱患查詢及信息展示

(1)地下工程管線隱患查詢及信息展示：在地圖上選取隱患點位，對地下基礎設施隱患的類別及各自詳情進行查詢。

(2)地下交通設施隱患查詢及信息展示：在地圖上選取隱患點位，對地下交通設施隱患的類別及各自詳情進行查詢。

(3)地下其他工程隱患查詢及信息展示：在地圖上選取隱患點位，對地下其他工程隱患的類別及各自詳情進行查詢。

3 結語

本文主要根據地下市政基礎設施精細化管理的要求，針對地下市政基礎設施的三維建模的關鍵技術進行研究和探索，三維建模等技術是目前地下市政基礎設施可視化、精細化管理的重要技術及手段。通過地下市政基礎設施信息平臺的建立，減少挖斷管線的事故，減少直接與間接的經濟損失。