存量地下空间更新价值评估体系研究

存量地下空间在补充地面空间资源、完善城市设施方面具有巨大的潜力,但在发展过程中凸显出功能集聚但空间匮乏、品质参差且风貌缺失、功能错位且动迁成本高、停车供给不足又缺乏联动等众多问题。因其自身特点复杂且受到的限制较多,如对于公众开放性不足,涉及多个发展目标,影响方案决策的因素较多,以及配套管理机制滞后等,加之缺乏高效的价值评估方法,导致在对其进行更新再利用时面临利用方式的单一和利用效率的不足。本文从全要素研究分析的角度出发,以现状质量、更新需求、成本投入和可获效益4个需求准则进行价值评估指标的选取,经过对多种评估方法的对比,选用特征价格法用于城市存量地下空间价值评估,以存量地下空间更新的微观形成机制估算潜在价值,采用定性分析与定量评价相结合的方式,在重要因素与更新利用之间建立回归模型,选择拟合度较好的半对数模型,并提出借助多元数据,提高评估的准确性,拟合存量地下空间的更新价值分布,以期为存量地下空间的高效、高品质更新利用提供参考。

数字地下空间信息检测管理平台研究

地下检测是诊断和预防地下病害的重要手段,但由于传统的城市地下检测数据平台架构限制,各组织机构独立管理和上传数据,导致数据共享难以实现。针对这一问题,利用先进的互联网、物联网技术,通过感、传、知、用四层架构建立数据综合信息管理平台,加强检测数据的汇聚融合、共享开放和开发利用,发挥数据的基础资源作用和分析引擎作用,提高政府决策科学化水平和管理效率,对于保障城市安全和预防道路风险隐患具有重要意义。数字地下空间信息检测管理平台可实现多源数据的统一管理,促进数据有序流动,对检测结果进行直观的展示、查询和工程化管理。文中利用地图数据实现地下空间数据与检测数据的匹配,实现检测结果的可视化表达。通过对数据的统计分析和评价来精准定位安全隐患及事故,促进城市建设协调机制更加健全;同时检测数据可通过安卓端以图片、文字、视频等多种方式实时地传送到信息管理平台,实现多端数据推送与接收,推动数据资源的开发利用,提高服务效率。该信息管理平台可实现与数据道路、智慧城市的完美对接,通过对其在不同场景的示范应用,不断完善平台功能、性能,验证了该信息管理平台的服务能力,提高了地下检测数据信息化的整体水平。

多源时空数据驱动的城市地下空间规划范式变革趋向分析

文章分析了复合目标导向下的地下空间规划数据驱动需求,归纳了多源时空数据的基本特征及其地下空间规划应用场景。面向新时代国土空间规划治理的发展要求,从技术方法、成果形式、管控模式、管控要素等角度诠释了多源时空数据环境中的地下空间规划范式变革。针对数据驱动型地下空间规划的现状问题提出了相应的改进策略,并构建了数据驱动型地下空间规划框架。

分区域采样在地下空间三维建模中的应用

相较于传统测绘手段的诸多局限,三维激光扫描技术在地下空间具有显著优势,但点云冗余问题同样加重了成果应用的负担。鉴于此,首先研究了地下空间数据的获取方法,并根据曲率对点云进行区域划分,分区域完成采样;然后以某地下室为例,通过多边形建模法完成了地下室的实景模型重建;最后评价了模型精度,验证了方法的可靠性,为地下空间的三维建模提供了案例参考。

基于LoRaWAN自适应数据速率的地下无线传感网络性能评估

随着城镇化进程的不断加快和物联网技术的迅速进步,地下复杂土壤介质中的无线传感网络正成为新的研究热点。在此背景下,首先概述了基于LoRaWAN的地下无线传感网络基本架构和研究现状,接着搭建了网络仿真器并实现了自适应数据速率(ADR)调节机制在传感器节点端和网络服务端的2个优化算法,最后依据网络整体数据接收率和网络能耗等性能指标,分别从传感器节点的地下部署环境(土壤含水量和传感器埋藏深度)和LoRa物理层参数两方面进行了网络性能定量评估。结果表明,针对土壤这一复杂介质,ADR调节机制对LoRaWAN中的物理层参数具有较好的调节能力,该机制可为地下无线网络性能优化提供有利手段,有望大幅降低网络能耗。

城镇地下空间资源调查监测体系研究

新时期自然资源统一调查监测技术体系的构建与应用,为包括城镇地下空间资源在内的全空间、全要素自然资源调查监测工作提出了方向与任务。根据自然资源统一调查监测的顶层设计理念,以宁波市为例,提出了市级城镇地下空间资源调查监测总体思路与技术框架,促进建立城镇地下空间资源数据、技术、业务的协同实施机制,为国土空间规划编制与城市国土空间监测等工作提供底图底数,为各地城镇地下空间全要素统筹调查监测工作提供借鉴参考。

面向智慧城市的地质大数据应用模式研究

构建一种“地质大数据+X”的应用模式,推动智慧城市建设向低碳、集约方向发展。应用结果表明:基于“地质大数据+BIM”应用模式,实现城市地下溶洞的分布位置及规模可视化,辅助重大工程规划决策分析,在施工过程中有效规避地下管线,减少施工对地下管线的破坏;2013—2016年南宁市万象城地铁站最大平均沉降速率为10.89 mm·a^(-1),累积形变量-31.4 mm,通过“地质大数据+InSAR”应用模式探明地面发生沉降的主要原因为地铁基坑开挖导致的地面承载力下降;通过对地质大数据的插值分析,获取了地铁1号线缓冲500 m范围内圆砾层的厚度等值线图,其中清川站及广西大学站区间圆砾层厚度大于10 m,长期的地下水侵蚀及压力渗透作用将会影响地铁隧道的使用寿命,应进一步加强地铁隧道防渗监测。

数据融合在地下建(构)筑物摸查的应用研究

地下建(构)筑物摸查项目是深圳市首次开展的地下空间利用现状调查项目,文章采用内业资料处理、外业补充摸查等测绘技术手段,汇总建立全市地下建(构)筑物信息基础库,对搜集的地理空间数据进行融合处理,旨在分析深圳市地下建(构)筑物摸查的科学性、可行性,了解深圳市地下建(构)筑物面积,为下一步开展地下空间专项调查提供建议。

城市地下空间三维地籍研究进展及建设思考

三维地籍是城市地下空间可持续发展的重要保障条件,目前我国城市地下空间三维地籍建设尚处探索阶段。本文全面回顾和梳理了与城市地下空间三维地籍管理建设相关的法律基础、权属登记、数据模型等方面的国内外最新研究进展,并基于城市地下空间的自身特性和研究实践中的思考,为我国未来发展城市地下空间三维地籍建设提出了一些建议。

三维地质建模及其在地下空间开发的应用研究

为了建立精确三维地质模型,了解地下空间情况,提出一种优化的建模方法,以钻孔数据为基础,利用surfer软件对数据进行插值拟合,运用Civil 3D的曲面功能创建三维地质模型,并引入地质剖面图进行模型修正。以苏州观前街区为例建立三维地质模型,较为真实地反映了该区地质情况;通过剖切模型生成的三维地质模型栅格图、平切图对三维地质模型进行可视化分析,从而了解研究区域地质构造、地层起伏和变化规律;通过Civil 3D软件的二次开发建立剪切地下构筑物的插件,实现地下空间开挖的功能,直观清晰地获取研究区地下空间的地质情况。工程应用结果表明,该建模方法较为精确,生成的三维地质模型有助于指导地下工程建设,对未来地下空间开发具有实际指导作用。

基于城市多种地理数据的济南中心城区地下空间开发利用现状计算研究

针对城市规划建设对地下空间的迫切需求,在大量地理数据的基础上,通过分析遥感光谱特征,结合面向对象分类技术,提取高分辨率遥感影像建筑物的阴影轮廊,并采用建筑物高度反演技术,多角度研究济南市中心城区建筑物分布,探索地下空间的开发利用情况。结果表明,采用高分二号影像建筑物高度反演技术,具有影像分辨率高、阴影提取完整度较好,准确性较高等特点。通过对济南市中心城区各类建筑实测高度值和估算高度值进行误差对比分析,反演误差约为0.73 m,总体精度约为96.68%,符合预期目标要求。

活力导向的地下空间规划导控策略浅析--以上海为例

立足大数据与新兴分析技术,文章利用CiteSpace分析相关文献,得出影响轨交站点地下空间活力的4个关键维度,构建活力导向地下空间的定量化测度框架。进一步利用多源城市数据,选取上海18处高活力地下空间为样本,提炼因地制宜的高活力地下空间规划设计共性特征。同时总结相关导控策略和指标区间导控要求,以期指导城市地下空间实践工作。

基于时空数据的地下空间基础设施智能监测系统

基于时空大数据的智能感知、机理认知和劣化预知,不仅促进了基础设施安全的发展,同时也是基础设施建设向智能化转变的基础理论和关键技术。地下空间利用的发展,形成了深、大、聚的三大特征和立体的城市布局。然而,与地上的建筑物和桥梁相比,发生在地下的疾病和退化更为隐蔽,难以识别,在建设和服务期间仍然存在许多挑战。针对这一问题,本文总结了现有的方法,并在现实世界的空间安全管理中评估了它们的长处和短处,并在统一的智能监控系统中,讨论关键科学问题和解决方案。

数字地下空间与工程数据库模型建设

针对地下空间与工程的信息化,采用GIS技术、图形学技术、数据管理技术、数据分析技术、网络通信技术等,提出数字地下空间与工程的概念,旨在建立高度综合的、统一的、开放的和一体化的地下空间与工程信息系统,涵盖地表、地层调查、设计、施工、监测、检测和运营管理等内容。着重讨论了数字地下空间与工程数据库模型建设的方法和技术,并通过一工程实例说明了数据库模型的应用。数字地下空间与工程数据库模型建设对三维空间查询、工程施工模拟、工程全生命周期管理、实时监测和数据挖掘等工作提供支持;对地下空间的可持续发展也将起到积极的作用。

城市地下空间数据标准化现状与发展趋势

为加快城市地下空间信息化进程,有效地收集、存储、分析与利用地下空间数据,需确定城市地下空间数据标准,即确定收集数据种类和内容、数据分类和编码方案等。从城市地下空间所涉及的地理数据、地质数据、岩土工程数据、地下管线数据、地下建(构)筑物数据5个方面出发,调查了相关领域的国内外数据标准化现状,阐述了可供城市地下空间数据标准借鉴和参考的内容,并在此基础上提出城市地下空间数据标准化的4个发展趋势:拓展现有数据标准在城市地下空间中的应用;数据结构化与XML交互;元数据标准化;原始数据和全过程数据标准化。最后给出了城市地下空间数据标准化的一些建议,以期更好地推进城市地下空间信息化工作。

城市地下空间信息三维数据模型研究

系统分析了现有的三维空间数据模型的形式和特点,为城市地下空间信息基础平台空间数据模型的选择提供了甄别的依据。针对城市地下空间信息三维建模和可视化分析的特点和要求,设计了面向空间结构信息和空间属性信息建模与可视化的三维空间数据模型。对于城市地下空间几何结构信息(包括三维地质体几何结构、地下构筑物和地下管线)的建模与可视化,设计了一种基于边界表示,面向地下空间实体并兼顾拓扑关系的三维矢量数据模型;对于地下空间属性信息的建模与可视化,采用三维栅格数据结构来组织表征地质体内部物理和化学属性参数的规则体数据;并根据地质属性建模与地质结构建模的关系和要求,实现了由三维矢量模型向三维栅格模型的转换。

数字地下空间基础平台数据组织方式研究及应用

2010年世博会将在上海举办,规划中的世博园区地下空间开发以地下一层为主,局部达到地下二层或三层,园区内将建设地铁、地下街、地下变电站、地下车库、地下市政设施等地下构筑物。世博园的地下空间数据包括工程地质、水文地质、环境地质数据,已建地下构筑物数据和拟建地下构筑物勘察、设计、施工数据。海量多源、多维、异构数据对数字地下空间基础平台的数据组织提出了挑战。论文首先采用面向对象的方式对地下空间对象进行分类,然后结合世博园区地下空间建设,从工程应用的角度研究了数字地下空间基础平台的数据组织方式,最后给出了空间数据的索引结构,初步解决了三维数字地下空间基础平台的底层数据组织问题,为以后的三维建模和空间分析工作奠定了基础。

城市地下空间三维地籍的建立

随着城市建设中地下空间的开发,传统的二维地籍已难以满足地籍管理在三维方向上的扩展,迫切需要利用三维地籍对地下空间进行数据管理和空间确权。本文基于地下空间开发中各类地物的空间特征,首先从三维自然特性与法律特性两个方面建立了三维地籍的概念,并进而阐述了三维地籍数据模型以及二维地籍与三维地籍的一体化数据管理方法。

城市地下工程数据管理技术研究

城市地下空间的大规模开发建设,必须做好设计、施工与运营的全过程动态监控管理,才能有效预防灾害发生。采用系统科学的思想,提出城市地下工程数据管理应包括城市地下工程数据库存储、城市地下工程数据库管理和城市地下工程数据库应用三个层次;研究并建立了城市地下工程数据库概念设计E-R模型,以钻孔数据为例,研究了数据逻辑关系和数据库设计方法,设计了钻孔数据视图;基于SQL Server数据库管理平台,研究了具有时空属性的变形监测点数据存储拓展技术,并基于此探讨了具有时空属性对象的查询扩展方法;研发了基于GIS平台与相关数值模拟软件相融合的城市地下工程数据库应用软件,使空间分析从宏观到细观得到可视化体现。

基于特征约束的地下空间一体化数据模型研究

地下空间的开发利用要求将地层和地下构筑物进行一体化建模。传统的地学建模方法仅面向地层建模,对地下构筑物考虑较少。基于特征约束的地下空间一体化数据模型将地层的钻孔数据约束和地下构筑物的设计参数约束统一为离散点的特征约束,运用边界表示法对地下空间进行一体化建模,从而将地层建模和地下构筑物建模统一起来,构成地下空间一体化数据模型。该数据模型将地下空间的属性数据和空间数据一体化存储,保证了属性数据和几何数据的关联性、一致性和完整性;另一方面,该数据模型将地下空间的几何信息和拓扑信息分开存储,有利于图形描述、几何特性计算和图形的高分辨率显示。作者阐述了这一模型的基本原理,并给出了数据结构。