城市地上地下三维空间一体化管理平台研究与实现

设备管理
—214—
城市地上地下三维空间一体化管理平台研究与实现
黄正刚
（长治市容海智成电力勘测设计有限公司，山西 长治 046000）
引言
城市三维空间的建设，能够为城市提供更加精确、直观的空间表达，因此我国各大城市都在如火如荼的进行城市三维空间的系统建设，一方面将传统二维空间所能解决的问题以及优点进行吸收，在二维空间的基础上再次进行系统升级优化，当前三维空间的可视化处理依旧是存在的一个重大难点。

此外，城市地下环境复杂，因此在进行信息数据的收集时难度较大，并且信息数据的真实性存在疑虑，上述难题就导致在进行信息化的智能三维空间构造中所涵盖的范围减少，并且所能检测的空间类型、体积与质量单一化，但是当前城市发展必须要求能够全面掌控城市地上地下的空间信息数据，国家发展与进步也必须具备立体化的城市地上地下信息数据，综上所述，进行城市地上地下三维空间一体化管理平台的研究与实现已经刻不容缓。

1、地上地下三维空间数据对比与分析
创建三维空间城市规划的基础是进行地理空间信息的提取，根据地理空间的信息类型可以分为矢量地理图表信息、影像信息、智能化模拟信息、分类表格信息、城市三维空间图以及纹理信息。

其中城市三维空间信息的收集是将城市划分为三部分，地下、地表以及地上，根据城市地上地下三维空间一体化管理平台的建设构想，所必须进行收录的信息如下表1所示： 表1 三维空间城市信息类型表 序号 信息名称 位置
1 建筑房屋模型 地上
2 公共基础设施模型 地上
3 交通道路模型 地上
4 水体模型 地上
5 影像模型 地表
6 DEN 信息 地表
7 地下建筑模型 地下
8 管道模型 地下
9 基坑模型 地下 10 地质模型 地下 11 其他模型 地下 结合上述表格信息，三维空间的信息哀怨各有不同，并且信息特性也存在差异，但是上述信息都是在城市空间中收集的，因此具有一定的联系，并且此种联系能够促进城市三维空间一体化构想的实现，对上述城市空间信息进行对比发现，该城市三维空间信息存在下列特性： 城市地上信息的来源比较广泛，而地下信息的来源比较贫瘠。

进行城市地下地上三维空间的建设基础就是进行三维空间信息的收集，当前我国各大城市空间的信息主要来源于卫星地图，因此对地上信息的收集比较多，地上基础设施远远高于地下设施，因此导致上述特性的形成。

城市地上地下的空间模型是信息连接纽带是地表信息模型。

由于城市空间分布自下而上是地下、地表、地上的规律分布，所在地表作为连接地下地上空间的纽带而存在，并且地下地上的空间信息往往与地表信息之间具备某种关联性。

不同类型的空间信息之间也具有联系，就好比地上加油站规模的大小与地下燃油储备基坑信息有着紧密关系，城市电网与城市规划也具备紧密联系。

当前我国的地下设施较少，对基坑以及地下管道的重视程度较低，因此导致地上地下所联系的生产活动较少。

2、地下地上三维空间一体化调度与处理 通过上述1中对三维空间信息的对比与分析得知，城市地上空间与地下空间存在联系，并且能够从两者出发实现一体化管理，能够为城市地下空间的设计、开发、建筑与管理等方面测量出精确数据信息，保证城市地上地下三维空间一体化管理平台建设的高效性。

2.1三维空间一体化联系粒子的分类
一体化联系粒子是将地上地下的空间进行划分，分隔出相对较小空间模型，从小型空间模型为基础进行一体化研究，该种研究方式适用于地上空间，或者与地上空间存在联系的其他空间。

按照三维空间一体化的模型来看，对地上空间进行小型化处理，必须根据所提供的的粒子直径不同，使得一体化模型也存在精细程度的不同，这种不同方式会传染到地上地下空间的一体化模型中，在三维空间通常以出口、通道、楼梯、墙体以及支撑物等等为主进行分类。

2.2三维空间一体化调度方式
三维空间一体化联系粒子是进行城市地上地下三维空间一体化的
核心，因此根据粒子分类，将进行三维空间一体化过程中的信息进行合理调度，调度方式一般可以分为地上调度、地下调度、地表调度以及联系粒子调度。

2.3三维空间一体化信息处理
三维空间一体化在进行信息处理时，通常是将其模拟成一个空间模型，因此首先要进行模型的建模，建模的准确性又根据粒子的精细程度，但是在实际建模过程中，由于联系粒子要进行地上、地表以及
地下的空间信息联系，所以导致采用粒子建模的方式难以进行，因此
为了提高建模的精准度，采用激光扫描装置对联系粒子进行扫描检测，从而得到粒子的信息模型，根据信息模型进行三维空间的建模，使其成为为城市地下地上空间的设计、开发、建筑与管理等方面测量出精确数据信息，保证城市地上地下三维空间一体化管理平台建设的高效性。

3、三维空间一体化管理平台的实现 通过上述对三维空间一体化模型的建立，就可以进行三为空一体化管理平台的实现。

首先将地上地下的信息进行坐标定位，并且将其中存在的差异、可能造成的损害进行坐标的合理转化与替代，在完成统一规格的坐标后，就可以进行三维信息场景一体化的建设。

此外，进行三维空间一体化建设的场景是进行管理平台实现的关键，使用粒子模型将场景进行精确性定位，所构造出的场景应当包括地下场景、地上场景以及地表场景，场景之间的联系方式以粒子联系为主，从而形成一个存在于同一空间的三维模型。

最后，为了能够使得城市地上地下三维空间一体化管理平台的建设更加具备直观感受，还应当基于平台管理进行地上地下的三维空间进行有序管理。

4、结语 进行城市地下空间的开发与管理是未来城市发展前进的道路，将城市地下地上相互联系，能够实现对城市空间的管理与调度。

在通过对三维空间内部的辅助构件、紧急预警等方面进行管理，能够为城市地下空间的设计、开发、建筑与管理等方面测量出精确数据信息 进行城市地上地下三维空间一体化管理平台的建设，能够为居民呈现另类的视觉冲击，更加有效的提供城市服务，是信息化三维空间城市的发展方向。

通过城市地上地下三维空间的发展，能够推进数字城市建设的终极目标。

参考文献： [1]赵小祥;胡平昌;陈勇;刘宝武.城市地上地下三维空间一体化管理平台研究与实现[D].《现代测绘》编辑部,2014. [2]朱泽新;张明焕.湖南津市打造“三维一体”组团服务模式[J].人口与计划生育,2013,(11):47. [3]郝英红;李晓晖;陈忠良;窦帆帆;彭辉;秦阳.城市地下空间开发地质环境质量三维评价方法研究——以合肥市滨湖新区为例[J].地理与地理信息科学,2021,(01):11-16.。