重庆市地下空间普查组织与实施初探

何 宗，张治清，肖 勇

（重庆市地理信息中心，重庆401121）

重庆市地下空间普查组织与实施初探

何 宗，张治清，肖 勇

（重庆市地理信息中心，重庆401121）

将地下空间分为地下管线和地下构建筑物空间两部分，阐述了地下空间的特点，并从重庆本地实际特征出发，制定了地下空间分类标准；探讨了重庆地下空间普查的不同阶段，论述了地下空间普查的工作组织模式和推进方法，分析了地下空间普查实施技术路线，搭建了地下空间数据库；总结了重庆市地下空间普查技术方法，对我国山地城市地下空间的开发利用具有一定的借鉴作用。

地下空间；普查；分类；组织模式；数据库

1 国内外研究现状

城市地下空间是宝贵的自然资源，大力开发和合理利用城市地下空间资源是扩充城市空间容量、调节城市土地利用强度分布、使城市空间资源配置有序化的重要手段，也是确保城市可持续发展，解决和缓解城市发展与空间资源矛盾的重要途径之一[1,2]。

世界上很多国家都把地下空间作为新型国土资源进行管理。欧、美、日等一些西方发达国家，从70～80年代就开始重视地下空间的开发利用与管理工作，并通过地下空间普查，建立了伦敦、巴黎、东京、多伦多等主要城市的地下空间分布图等信息资源管理系统。我国政府也十分重视地下空间的开发利用，1998年4月，建设部下发了《城市地下空间开发利用管理规定》[3]（2001年11月20日根据《建设部关于修改<地下空间开发利用管理规定>的决定》修正），对指导和促进我国城市地下空间的有序开发利用和科学管理起到了非常重要的作用。国内许多大中城市都在积极研究和编制地下空间开发利用规划，并把城市地下空间开发利用规划作为城市总体规划的一个重要组成部分。

重庆地处四川盆地边缘的丘陵地带，是我国的历史文化名城和著名的山城，区域内地形地貌复杂，城市建设主要以分片组团式为主，从地质和地形来说，重庆具有开发地下空间的各种优势。尤其在城市化快速发展的今天，一方面要向空中要空间，另一方面要向地下要空间。从2005年开始，重庆市连续6年开展地下管线、防灾减灾、地下建构筑物空间的普查工作，目前已经全面完成主城区地下管线、防灾减灾空间的普查和数据库建设工作，正在组织推进地下建构筑物空间的普查工作。

2 地下空间的定义和分类

广义的地下空间指地表以下的空间，对于城市建设来说，主要是指受人类活动影响和关注的各类已建地下空间。地下空间有2个范围作为限定，在横向上，是指城乡规划区内地表以下，为了满足人类社会生产、生活、交通、环保、能源、安全、防灾减灾等需求而进行开发建设与利用的空间；在纵向上，是指地表以下的空间，现代城市的发展方向之一正是向地下延伸。

地下空间存在的形态有很多种，按照地下空间设施的类型[4]可分为地下建筑物、地下构筑物、地下管线设施等。重庆市地下空间普查根据地下空间的形态建立了统一的地下空间功能分类标准（如表1所示）。

3 重庆市地下空间的特点

1）种类繁多[5]：地下空间总体可分为管线和地下建构筑物，种类较多，有电力、通信、给水、排水、燃气、热力、能源、输油、固废运输、公共服务、工业仓储、防灾减灾、居住、交通等多种类型。

2）覆盖区域广：地下空间的空间形态多样，有自然形成的天然洞穴，更多的则是人工建设的管线和地下建构筑物空间形态。随着城市快速扩张，在向地下要空间的动力驱动下，商业、仓储、防灾减灾、停车设施多被放置到地下，多年的建设使得地下空间覆盖范围较大，基本与城市建成区的范围相一致。

3）权属单位多：地下空间的建设和管理单位众多，建设时期各异，因此其权属单位众多。这对地下空间的统一集中管理极为不利，大多数地下空间都散落在各权属单位，有部分以纸质的形式保存，但大部分地下空间资料残缺不全，甚至没有地下空间资料，其信息化和电子化的管理更是无从谈起。

表1 地下空间功能分类标准

4）历史悠久：重庆地下空间的开发利用历史悠久，在抗战时期，重庆就大量的建设防空洞，以躲避日军的轰炸。解放初期和三线建设时期，一些军工企业搬迁到重庆周边地区，也是重庆历史上最大规模的防空洞建设时期。改革开放以来尤其是直辖以来，由于重庆独特的山地特征，城市建设用地受到较大限制，集约用地和向地下要空间已经成为这一时期城市空间扩展的主要特征。

4 重庆地下空间普查的阶段

重庆市地下空间普查分为3个阶段完成，经过3个阶段的普查工作，全面查清了主城区城市规划区内的地下空间分布、数量、位置和规模。

第一阶段是从2005年到2009年组织开展重庆市地下管线普查，完成主城区680 km2范围近14 000 km给水、排水（雨水、污水、雨污合流）、燃气（煤气、天然气）、电力（供电）、路灯、通信（电信、移动、联通、网通、有线电视、军用广播、电力通信）、热力、工业管道、综合管沟、不明管线等10类市政公用管线和其他单位的专用管线普查工作。

第二阶段是从2007年重庆市民防办组织开展的对地下单建式人防工程的普查。但该次普查只限于对建筑面积≥500 m2的人防工程进行实地测量，对面积≥200 m2、≤500 m2的人防工程只进行了图上调绘标注。

第三阶段是2010年开展的地下空间普查工作，查清公共服务类地下空间（如地下商场、超市、地下餐厅、地下旅馆等），工业仓储类地下空间（如地下厂房、仓库等），防灾减灾类地下空间（如地下人防工程、应急避险场所等），交通设施类地下空间（如地下隧道、地下通道、步行街、地下停车库等），地下居住设施（如地下室），市政公用设施类地下空间（如地下泵站、调压站、变电站等）。

5 地下空间普查的工作组织模式

1）自上而下的组织。地下空间普查涉及到城市发展“第二空间”的开发利用，属于大型测绘地理信息工程建设项目，建设周期长，涉及层面广，资料分散，参与部门多，因此，必须采取自上而下的组织模式。一是市政府高度重视，由市政府统一组织协调，成立工作领导小组，分管副市长任组长，行业主管部门任副组长，相关政府部门共同参与。这样做的好处是一方面可以打破部门之间的利益壁垒，通过统一组织协调解决存在的利益分歧问题；另一方面可以形成信息共享，达到各部门共建共享，既有利于建设，也有利于成果的应用和更新维护。二是行业主管部门牵头组织实施，管线和地下建构筑物是由重庆市规划局牵头组织实施的，地下人防设施是由重庆市民防办组织实施的。管线和地下建构筑物都是由重庆市地理信息中心具体承担完成，在过程中没有委托不同的单位实施，一方面避免了对该项工作本身理解不清造成的质量不一致，另一方面统一了数据资源成果，避免了地下空间成果的分散造成无形的利益壁垒而导致成果的利用率差。

2）先实验，再开展工作。地下空间普查是一个新事物，在工作开展过程中，就工作开展的组织方式、技术路线、标准规范都无迹可循，因此开展普查前期的实验工作对于工作的顺利开展至关重要。通过先期开展实验，一是对既有技术纲要和技术方案的论证，检验技术方案的可行性；二是通过选择不同难易、不同区域、不同类型、不同面积的地下空间进行典型性实验，总结工作开展经验，查找工作开展过程中存在问题，梳理可能遇到的困难，为工作全面推动提前做好准备。

3）制定技术标准和工作方案。统一规范的技术标准是大规模工作开展的关键，通过考察和聘请技术专家制定作业技术标准，并通过实验区的工作，对其修改完善，保证了技术标准的科学性、合理性和先进性。

4）充分利用已有资源。近几年随着测量技术和水平的快速提升，重庆市对测量要素和测量内容进一步深化，在2006年4月开始实行的《重庆市管线工程规划管理办法》[6]，明确要求在今后的管线工程在放线和竣工测量中必须实测。2010年12月《重庆市建筑工程规划核实工作规程》[7]发布实施，要求对已竣工建筑物进行竣工测量，建筑物地下部分也属于竣工测量的内容之一。近几年是重庆市城市建设发展最快的几年，2005年重庆市主城区城市建设用地面积为 370 km2，2010年则跃升至556 km2，在5年时间里每年平均增长37.2 km2。随着城市要素测量的进一步明确和深化，新建建筑物都要进行地下空间竣工测量。这些已有资料的整合和充分应用是地下空间普查快速高效开展的基础。

5）引入第三方机构，把控成果质量关。引入第三方工程监理机构，对地下空间普查外业、内业各工序的质量、进度实施全过程监理。一方面对地下空间普查提供技术支持，另一方面对安全生产、质量、协调合作等全方位管理，强化对各工序质量的全面监控。

6）注重安全。地下空间普查是一项规模浩大，涉及到的人员众多，地下空间很多又存有较大安全隐患，因此安全成为关系整项工作顺利开展的关键。在安全生产中，首先需要使用如防爆全站仪、防爆电光测距仪等具有安全保障的仪器，在无向导协助，禁止进入情况不明的地下空间作业，作业人员须配备防护帽、安全灯，身穿安全警示工作服，有毒有害气体测量设备，配带通信设备，并保持与地面人员的通信畅通。在地下调查或施放探头、电极导线时，严禁明火，应进行有害、有毒及可燃气体的浓度测定，有害、有毒及可燃气体超标时应打开排气通风0.5h以上，确认安全并采取保护措施后方可作业。雷电天气禁止使用大功率仪器设备作业。地下作业的所有电气设备外壳都应接地。进入企业厂区进行地下空间普查的作业人员，须遵守该厂安全保护规定。涉及项目的人员，都要在思想上高度重视安全工作，施工中严格执行安全规定，在安全无事故的前提下，保质保量地完成地下空间普查任务。

6 地下空间普查技术路线

在地下空间普查中，将地下空间分为管线类地下空间和地下建筑类空间，针对2种不同的地下空间形态，其开展的技术实施路线有所区别（如图1所示）。

地下管线是城市基础设施的重要组成部分，管线担负着输送能量、传输物质和传递信息的重要任务，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的“生命线”。地下管线由于深埋地下使得不能直接接触进行测量和普查。应用GPS等现代测量技术建立控制测量网；利用专业管线权属单位已有资料，在提供现状调绘图的基础上，探测单位以开井调查和仪器探测相结合，应用管线探测仪器探查管线点位置和埋深，通过全站仪数字化采集管线点的空间坐标，同步采用数字化测绘技术测绘带状地形图，采用机助成图一体化作业同时获取地下管线数据成果；通过巡查、抽查、开挖检查和电子数据查错等方式对探测过程实行工程监理。

地下建筑类空间则大部分可以直接到达，通过建立“市-区-街道-社区”和各权属单位相结合的调查网络，先调查清楚地下建筑类空间的分布和范围，形成地下建构筑物分布一张图。在城建、规划、国土、人防档案馆收集已有地下建构筑物的竣工测量资料、施工设计资料，进一步缩小地下空间测量的数量和范围。对需要测量的地下构建筑物空间利用城市管线普查布设的四等GPS点、一、二、三级导线点及图根三维导线点控制网，不足部分由施测单位布设图根导线点[8]。通过三维激光扫描仪或全站仪采集地下构建筑物空间坐标点，形成数字化成果。在资料收集、整理、控制网布设、地下空间测量的每个环节进行工程监理。

7 地下空间数据库设计

地下空间数据库管理系统[9-11]，系统庞大，功能复杂，在设计时按应用需求和功能合理划分软件的层次结构，上层的实现基于下层的功能和数据，并且使同层间功能藕合度达到最小。在同一层次结构中，按功能相关性和完整性的原则，把逻辑功能和信息交换紧密的部分以及在同一任务下的处理过程放在同一功能组件包中。功能组件与系统主控部分有很强的接口能力，使组件具有可拆卸性，以便于实现对单个组件的更新和不断优化。可扩展性强，各功能模块以组件式开发，以供将来应用系统的调用，并方便今后的扩展开发。尽量达到应用层与功能层分离，应用层只负责用户界面和功能调用逻辑的实现，大大简化了平台上各应用的实现，并真正实现功能的共享（如图2所示）。

图1 地下空间普查技术流程图

系统的设计和建设，以分层的方式进行，各层从下往上互相依赖，从数据、基础功能到业务再到应用。层中各功能和业务应用以组件和服务的方式进行设计和开发，使层内各功能藕合度最小，系统共分成了 4个逻辑层次。

图2 地下空间数据库设计

1）数据层，包括所有由数据库管理系统（DBMS）和空间数据库引擎（ArcSDE）进行管理和驱动的各类元数据、空间/非空间数据、文本数据和基础地理信息系统的空间数据库等，同时，数据层还包括对综合管线数据的访问组件和综合管线数据间的逻辑维护组件。

2）基础平台层，它是整个系统所依赖的GIS平台和开发框架，主要是中心经过多年GIS应用开发经验积累的基于C/S应用的数据管理平台。

3）核心组件层，它是系统赖以构建和运行的基础平台，本项目中所有的应用系统都基于此组件层所提供的功能组件来实现。核心组件层采用统一的基础GIS平台（ArcGIS）及开放的开发环境并遵循主流的软件工业标准，包括ESRI的GIS平台和基于主流IT技术的应用开发环境以及开发环境所能够支持的组件（COM）封装技术。

4）应用服务层。它是基于系统所提供的数据、核心组件和功能组件构建的各应用系统。应用服务层的各应用系统将采用常用开发工具，实现用户界面的设计和各功能组件间的逻辑调用关系。

8 结 语

重庆市地下空间普查形成了覆盖主城建成区的地下管线和建构筑物地下空间数据库，这是中西部地区乃至全国范围内一次工程规模浩大、覆盖范围较广的地下空间普查工作，很多工作开全国之先河，在探索实践中形成了较好的经验，普查形成的地下空间数据库为城市地下空间的开发和利用打下了较好的基础，也对其他同类地区开展地下空间普查具有一定的借鉴作用。但是地下空间本身覆盖范围广，并且随着城市建设动态的更新，地下空间数据库的动态更新维护是成果保持生命力的先决条件，动态更新工作机制的建立还需要不断探索和实践。

[1] 奚江琳，钱七虎.中国大都市地下空间后发优势探析[J].地下空间与工程学报，2005（3）：329-333

[2] 胡能灿.加快城市地下空间开发利用的调查与思考[J].上海土地，2011（3）：35-37

[3] 中华人民共和国建设部.城市地下空间开发利用管理规定[Z].2001

[4] 郭士博，钱建固，吕玺琳.城市地下空间标准化与分类代码[J].地下空间与工程学报，2011（2）：214-218

[5] 杨宁，田庆福.重庆市地下管线普查的工程特点与质量管理[J].城市勘测，2007（5）：97-99

[6] 重庆市人民政府.重庆市管线工程规划管理办法[Z].2009

[7] 重庆市规划局.重庆市建筑工程规划核实工作规程[Z].2010

[8] 黎树禧，喻永平.广州市城市地下空间测量技术研究[J].测绘通报，2011（9）：45-47

[9] 朱建明，刘伟，腾长浪.地下空间信息管理系统的建立[J].地下空间与工程学报，2009（3）：413-418

[10]安关峰，史勇.城市地下空间信息化探讨[J].地下空间，2002（1）：83-85

[11]刘义勤，潘懋，彭博，等.基于三维GIS技术的城市地下空间数字化—以天津市塘沽为例[J].测绘通报，2011（2）：45-47

Organization and Implementation of Underground Space Census in Chongqing

by HE Zong

In this paper，underground space was divided into two types,which were pipeline space and building space.The paper described the characteristics and formulates classification criteria of underground space,which was based on the local actual characteristics of Chongqing.It investigated the different stages,discussed the promote patterns of work organization,analyzed the technical line and built a database of underground space census.It summarized the technical methods of underground space census in Chongqing.It had a certain reference to underground space development and utilization in mountain cities.

underground space，census，classification，organizational model，database

2012-02-21

项目来源：重庆市科委科技资助项目（2009CB2015）。

P258

B

1672-4623(2012)03-0143-05

何宗，工程师，主要研究方向为地理信息、遥感在城市规划中的应用。