上海市中心城区地下空间数据建设及维护——上海地下空间信息基础平台建设及维护
发布时间:2020-01-21     来源:     浏览:294

在国际大都市上海繁华忙碌的城市地面之下,遍布着承担城市血脉功能的各类地下管线,纵横城市的地下轨道交通,星罗棋布的地下停车库,地下商场,地下水库、地下变电站、隧道,地下立体交叉道路,还有更多的新内容正在其中“叠加”和“穿越”,成为规模日益宏大,风险不断积聚,却隐形的另一道风景线。按照党中央、国务院的有关部署,在上海市委、市政府的高度重视下,在全国率先探索建立的上海地下空间信息基础平台,建设地下空间数据,通过智能化、精细化手段来模拟展现看不见的地下空间,默默地支撑和促进上海超大城市第二空间的崛起,保障城市的正常运行。十多年来,上海地下空间信息化建设探索创新,初步走出了一条服务超大城市规划、建设和管理智能化、科学化、精细化发展之路。

2005-2009年上海城市发展信息研究中心完成的《上海地下空间信息基础平台及其关键技术研究》项目,开展了包括地下管线、地下构筑物和地质信息在内的地下空间信息集成应用研究和实践,并最终获得了成功。

为应对城市建设管理和地下空间发展的需要,上海早在2005年就启动了以城市建设和管理为目标的地下空间基础平台建设。上海地下空间信息基础平台是以满足城市地下空间开发利用需求为主要目标的信息平台,是对应城市地下空间应用需求,汇聚城市地下空间数据,实现相关行业、专业之间交换和共享,并向各类用户提供综合信息服务及咨询的应用服务系统。经过10多年持续研究和发展,成功汇聚了反映地下设施和环境要素三维空间位置、形态和基本特征,已具备相当规模的地下空间基础信息,并在市和区的应急抢险、工程建设和综合管理中开始发挥作用,为上海城市管理精细化、智能化的需求构筑了良好基础。

上海地下空间信息基础平台应用的核心是地下空间数据。其数据建设涉及多个行业专业和多种技术方法,是极为复杂的系统性、综合性工程。需要多方共同参与,才能使地下空间数据建设顺利进行。十年磨一剑,经过十二年探索和实践,从可行性、可靠性和经济性出发,上海地下空间数据建设已形成完整的技术路线、实施方法和工作模式。目前平台已经汇聚了相当规模,以地下管线、地下构筑物和地质为对象的地下空间基础数据。

1、地下管线数据建设。

它的对象主要为道路下的各类地下管线。城市地下管线主干网主要分布在道路下,对于城市的建设管理和安全运行影响最为突出。其数据内容主要涉及地下管线的三维空间位置、形态属性、物理属性和管理属性。

地下管线二维数据

地下管线三维数据

2、地下构筑物数据建设。

地下构筑物泛指位于地下、不包含地下管线的各类人工构筑(建筑)。其数据建设涉及普通地下室、民防工程、城市快速道路、轨道交通、快速道路、越江隧道、地下综合管廊等。从技术可行性和经济代价综合考虑,地下建构筑物数据建设主要采用依据地下建(构)筑物竣工图纸建立三维模型的方式实施。数据内容主要涉及空间位置、形态、地址、权属单位管理使用单位等。平台模型采用自主专利的数据格式,结合管线和地质数据进行整体分析,结合BIM数据应用拓展。

上海某地铁站平面示意图

上海某地铁站三维模型

3、地质数据建设

上海地下空间信息基础平台的地质数据,主要通过与上海地质信息平台之间数据共享交换机制和相应的数据接口及标准来实现,主要有钻孔数据和地质成果图两大类。

水文地质数据

基岩地质数据

工程地质数据

钻孔数据

为了确保地下空间数据的时效性、现势性、准确性,上海市在地下空间基础数据集中建设完成后,对地下管线数据、地下构筑物数据进行了更新维护。

一是地下管线数据维护

经过多年的探索和实践,地下管线数据维护已经形成结合地下管线工程实施而开展的模式:以管线工程掘路计划和掘路执照为抓手,将管线数据的更新维护嵌入到地下管线工程建设管理过程中,经过中心城区两年的实施,维护效果达到了预期目标。

经过2016-2018三年时间的维护,上海市中心城区共完成2800余公里的地下管线数据维护工作。

上海市中心城区2016-2018年管线数据维护示意图(红色线条为更新数据)

二是地下构筑物数据维护。

目前平台完成数据建设的对象主要是交通类基础设施,其它以点状分布的地下构筑物有很大部分尚未覆盖。因此,后续地下构筑物的数据维护包括两个方面:现有对象的数据补齐,计划继续采用收集竣工资料建模的方法,分批逐步覆盖;新建对象的数据及时跟进,计划采用与工程建设管理结合的方式,建立工程建设过程管理与地下构筑数据维护相衔接的保障机制。

未来上海的地下空间,不仅有地铁、隧道、地下广场、地下车库、民防工程等几种形式,还包括地下街、地下综合管廊、大型地下储气设施、地下雨水储存设施、地下垃圾站房、地下物流管道、地下变电站、大型地下交通枢纽等多种形式,集交通、商业、市政、娱乐等多种功能于一体的大型地下综合体正在打造中。这对进一步加强上海地下空间数据信息化建设提出了新要求。

党的十九大报告指出:“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,”“培育新增长点,形成新动能。” 上海市委、市政府在《关于加强本市城市管理精细化工作三年行动计划(2018-2020)》中明确提出,要加强城市管理基础数据库和“神经元”系统建设。加强城市管理“神经末梢”建设,打造感知敏捷、互联互通、实时共享的“神经元”系统。上海地下空间信息基础平台的地下空间数据将融入城市管理基础数据库,化身为城市“神经元”中的一个信息节点,实现地下空间信息共享和交换。

今后,上海地下空间基础信息平台将加速开展以共享和应用为目的的地下空间基础数据建设,加快建设以服务城市建设和地下空间数据共享环境,进一步完善和拓展功能,包括数据管理功能完善、服务管理功能拓展建设,扩大数据采集范围,全面推广平台应用,收集平台为用户服务的过程数据,并建立用户行为库,利用数据仓库和大数据分析技术,对用户的行为进行分析,进而为平台管理单位改进用于服务质量提供依据。重点深化“1+4”模式——“1个”平台功能拓展和“4个”管理系统应用建设,涉及地下管线综合管理系统、地下构筑物综合管理系统、地下综合管廊管理系统和城市道路架空线管理系统,全面推进平台应用。

上海地下管线建设管理2020年要实现目标中提到,要建成完善的全市性城市地下管线综合管理信息平台,并在工作中发挥重要作用。《关于加强本市城市管理精细化工作三年行动计划(2018-2020)》提出,要构建城市综合管理信息平台,推进“城市大脑”建设。全面汇聚城市管理领域相关数据信息并及时分析研判,发挥信息化、智能化在改进城市公共服务管理、提升治理能力水平方面的支撑作用。

展望未来,上海地下空间信息基础平台将为超大城市第二空间的崛起、实现卓越全球城市目标发挥更大的功能作用。

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