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摘要：随着社会经济的快速发展，土地资源愈加稀缺，合理开发、利用地下空间意义重大。本文从发达国家、发达地区地下空间开发与利用的实践经验出发，对地下空间数据库建立进行相关的分析、研究。
关键词：地下空间；初始调查；数据库建立
引言
随着城市化进程推进，城市的快速发展使得土地资源日益短缺。为缓解城市用地矛盾、拓展城市居民生存空间、实现城市用地的可持续发展，合理开发、利用地下空间已成为有效方法之一。在大数据时代背景下，以“地下空间工程信息数据”为基础的数据库及其管理系统，是科学、合理的管理、规划城市地下空间的重中之重。
因此，对地下空间初始调查方法、地下空间要素测绘及数据库建立的分析与研究迫在眉睫。
1.调查流程、数据库建立及分析
1.1地下空间初始调查流程（见图1）
图1 地下空间初始调查具体流程
1.1.1数据内容
地下空间数据包含地下空间实体数据、宗地数据和三维模型数据。
1.1.2要素分类与编码
地下空间数据要素具体分类：大类——采用面分类法，小类及以下——采用线分类法。
根据分类编码通用原则，依次按大类、小类、一级类、二级类、三级类、四级类划分，分类代码采用十位数字层次码组成。其结构如图2 所示。
图2 要素代码层次结构
其中：
（1）大类码为专业代码，设定为二位数字码：基础地理专业为10，土地专业为20；
（2）小类码为业务代码，设定为二位数字码：地下空间调查业务代码为30，地下地籍业务代码为40；
（3）一至四级类码为要素分类代码，其中：一级类和二级类要素代码分别为二位数字码，三级类和四级类要素代码分别为一位数字码，空位以0 补齐。
地下空间数据库要素与代码见表1。
表1 数据库要素与代码表
1.2要素分层和数据结构定义
1.2.1 空间要素分层
地下空间要素图层具体描述如表2 所示。
表2 地下空间要素图层具体描述表
注：约束条件取值：M（必选）、C（条件必选）、O（可选）
1.2.2 地下空间要素属性表结构
地下空间要素属性表主要由地下建筑物外围护墙内墙体属性表、地下建筑物内部楼梯属性表、地下建筑物出入口属性表等构建，对应属性表以地下空间编号（DXKJBH）为主字段。属性表与属性表之间关联以地下空间编号（DXKJBH）为连接字段。地下空间要素属性表结构如表3所示。
表3 地下空间要素属性表结构
1.2.3 地下空间要素绘制
地下空间要素图以不同层面为基本单位绘制。认定为同一层面的地下空间要素，需同时满足以下两个条件：
（1）不同地下空间要素之间，任意要素点的连线不被楼板（顶板、底板）分割；
（2）不同地下空间要素之间，对应区域底板高程实测值较差不超过20cm。
1.2.4 地下空间要素拓扑检查
地下空间要素导入完成后，需对不同类型要素分别进行拓扑检查。各类要素的主要检查内容如下：
（1）检查地下空间要素图形与对应的要素类型是否相符；
（2）要素图形属于线类型的，检查其是否存在自相交、悬挂线、伪节点等拓扑错误；属于闭合多段线的，还需检查其是否闭合；
（3）检查相邻要素的拓扑关系是否正确。属于邻接关系的，检查对应的要素图形是否正确接边。
2.实例分析
下文以某地下空间数据库建立为例，从地下空间数据采集、数据绘制、数据入库等方面进行分析、说明。
2.1 地下空间要素采集
开展地下空间测量工作前，对测区环境进行现场踏勘，合理设计平面、高程控制测量路线，并按选定线路布设地面、地下测量控制点。通过导线测量、联系测量的方法布设控制网，优先采用附合导线与四等以上城市等级控制点（或高等级GPS点）附合。然后，在地面控制测量、地下控制测量的基础上，完成地下空间要素点的平面坐标测量，地下空间分层顶板、底板高程测量，地下空间分层外墙体、内墙体厚度丈量。本项目地下空间要素分布如图3 所示。
2.2地下空间要素绘制
根据外业采集好的地下空间坐标及相关顶板高程、内外墙体厚度等数据，采用南方测绘CASS 9.1绘制本项目地下空间要素图形；然后，按对应的要素图层名，将使用CASS 9.1绘制好的该地下空间要素，分图层导入到已预先在Arc GIS中按“1.2节”的具体描述及相关要求建好的地下空间数据库中。
图3 地下空间要素分布
2.3 地下空间要素入库
根据分层要素及外业调查的与各要素相对应的属性信息，逐一完成所有地下空间要素信息的属性值入库工作。待地下空间要素录入完毕后，根据外业核实结果检查信息录入的正确性。
2.4地下空间要素拓扑检查
最后，依据地下空间要素的空间关系建立拓扑准则——主要包括本层要素之间是否重叠、自相交，不同要素层之间相交的合理性，被包含要素是否完全包含，以及各层要素是否满足已设定的几何特征等方面的要求，开展拓扑关系检查工作并记录。然后，再根据检查记录修改地下空间要素的空间关系。
3.结语
综上所述，加强城市地下空间管理，促进城市地下空间合理开发、利用，提高城市地下空间利用率，要求我们应不断加强对城市地下空间初始调查、地下空间要素测绘与数据库建立相关理论的研究，以便为城市地下空间基础数据获取及城市地下空间数据库建立工作提供必要的理论基础与技术保障。
参考文献：
[1] 王全彬.多功能数据库结构分布和功能发挥研究[J].网络安全技术与应用，2015，（3）.
[2] 贾华.城市地下空间规划研究[J].建筑工程技术与设计，2016，（25）.
[3] 周一晴.城市新区地下空间规划研究[J].中州建设，2015，（9）.
论文作者:刘海波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/7
标签：地下论文; 要素论文; 空间论文; 城市论文; 属性论文; 数据库论文; 拓扑论文; 《基层建设》2018年第10期论文;