国内外城市地下空间信息化现状与问题

renzhi211

空间表达需求图

          城市地质数据信息化的重要性很早就为各国所认识，日本、西欧国家的许多城市都已建立了比较完备的城市地质数据库。例如，荷兰阿姆斯特丹市于19 世纪80 年代末到90 年代初建成的大型数据库管理系统( INGEO-BASE) ，覆盖面积为200 平方公里，收录了4 万多份钻孔记录、静力触探结果和地下水资料; 日本大阪历时10 年建立了大阪湾地层三维数据处理系统，钻孔数达到30 000个。英国地质调查局于2001 年开展数字地学空间信息模型DGSM ( Digital Geoscience SpatialModel) 研究，历时5 年建立了三维地学信息系统框架，包括建立三维地质模型及不同地质建模软件的模型接口、与GIS 等应用软件的接口及元数据等。奥地利2004 年开展CITYGＲID 项目的研究，其目标是建立地上、地下统一的整个城市数字化模型，用于城市规划、城市噪音控制、交通规划、地下管线规划、城市防灾及工程项目管理等地下构筑物数据库及信息管理系统。

          由上可见，欧美等发达国家经过多年的努力，其地质等基础数据库相对较为完善。近年来，欧美等发达国家在数据标准、数据共享上投入了大量的精力，而且在地下空间更大范围上开展了数据集成、系统集成研究，但由于城市地下空间开发利用涉及的数据非常广泛，至今没有见到一个较为完善的城市地下空间信息化管理系统的相关报道。

          在国内，2003 年国土资源部和国家地质调查局选定北京、上海、南京、天津、广州、杭州6 个特大城市进行城市三维地质调查工作试点，目标是全面调查城市地质情况，建立城市地质数据库和城市信息管理与服务系统，为城市规划、建设和管理提供基础资料，为企事业单位和社会公众提供城市地质信息服务。

          早在1987 年，北京市测绘设计研究院就提出建立地下管线信息系统( BUPNIS) 的设想。1993年，北京市勘察设计研究院初步建立了城市建设工程勘察信息系统，并于1996 年开展了工程地质三维数字化的研究; 2003 年，由北京地质调查研究院负责、北京大学参与，建立了三维可视化地质信息管理与服务系统。2005 年，北京市人防局建立了“人防工程地理信息系统管理软件”，北京市建委建立了“普通地下室数据库及信息管理系统”。在地下空间信息化管理方面，2004 年颁布的《北京市人民防空工程和普通地下室安全使用管理办法》确定了地下空间开发的管理主体，即: 市政部门管理市政基础设施类型的地下工程，建设部门管理普通地下室等一般地下工程建设，民防部门管理人防工程。

          上海市地下空间信息化建设起步于1997 年上海市地下管线数据库的建立时。2004 年，上海市民防办在地下构筑物普查的基础上，建立了上海市地下构筑物数据库及信息管理系统。2005 年，上海市启动“地下空间信息基础平台及其关键技术研究”，一期以黄浦区和长宁区为试点，二期覆盖整个上海市。2006 年上海市地下空间管理联席会议成立，办公室设在市民防办，由市政府分管副秘书长任召集人，市民防办、市发展改革委、市经济信息化委、市建设交通委等部门和单位的负责人参加，在地下空间立法、“地下空间开发利用十二五规划”、地下空间安全管理基础建设等方向开展工作，并提出《上海市地下空间突发事件应急预案》等方针性政策。2008 年，上海市建设与交通委员会开展“上海市地下空间信息平台建设规划与运行管理研究”，提出上海市地下空间信息平台的“一体化”运行管理模式，包括: 上海市地下空间信息平台运行机制框架、联盟形式的组织管理模式及“一体化”的运行管理模式; 以数据交换为核心的业务管理模式; 应用服务的方式和数据共享的价格机制。

          上述现状表明，国内大城市由于地下空间开发利用的时间较长，所涉及的主要行业主管部门( 如人防办、地质调查局、建委等) 已经不同程度地开展了信息化工作，但由于缺乏对地下空间信息化的总体考虑，地下空间开发到一定阶段之后，再由政府出面建立协调管理机制，实现地下空间信息共享。这种“先建设-后协调”的地下空间信息化模式带来的主要问题有:

          ( 1) 地下空间信息化管理的主体和职责不明确;

          ( 2) 地下空间信息化的目标和范围不一致;

          ( 3) 地下空间信息化所采用的技术标准不统一。

          为此，笔者提出采用“先规划-后建设”的地下空间信息化模式，即根据地下空间开发利用的实际情况，规划和制订地下空间信息化目标; 由政府统一协调确定城市地下空间信息化的管理主体、实施和维护部门、参建单位; 建立数据管理与共享机制、系统建成后的运行机制; 在此基础上分期建设，在应用中不断完善。城市地下空间信息化管理模式主要涉及4 个方面:

          ( 1) 地下空间信息化管理体系的构建;

          ( 2) 地下空间信息化平台的建设;

          ( 3) 地下空间基础资料的信息化;

          ( 4) 地下空间信息化管理的应用。