城市地下空間信息系統(tǒng)設計及關鍵技術研究.pdf

1、摘要城市地下空間資源作為城市的重要自然資源，在城市基礎設施建設、民防_L程建設、環(huán)境建設及城市可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義。隨著大規(guī)模城市基礎設施建設的進行、地下空間規(guī)劃和地卜空間立法1:作的開展，以及信息技術的進步，越來越需要盡快建立城市地下空間信息系統(tǒng)，以實現對地層、地下管線、地下構筑物、地下水資源等地下空間信息的可視化和一體化管理。本文在提出了城市地下空間信息系統(tǒng)概念和內涵的基礎上，較全面地對系統(tǒng)的開發(fā)技術、建模技術、數據庫技術和工

2、程應用等方面開展了一些探索性_I作，并對取得的成果進行了總結。主要工作包括:在研究了城市地下空間信息系統(tǒng)的信息多源性特點和基本功能耍求的基礎上，按照組件式軟件的要求，并考慮地下空間信息流的特征，將系統(tǒng)劃分為七個組件，分別為數據管理組件、專業(yè)建模組件、可視化組件、空間分析組件、專業(yè)應用組件和WcbGIS組件，組件與組件之間相互獨立，又通過接口進行信息的交流，并對每個組件結構框架進行分析與設計。提出了“考慮不連續(xù)地質信息的三步地層建模法”，

3、并以離散三角形曲面片投影求交算法和三維裁剪求交算法為基礎，建立了基于地質采樣數據(主要是鉆孔信息)的、矢量面向對象三維數據模型。該模型不但能表現規(guī)則層狀地層結構，而且能構建基于特征斷面的多精度管狀地物模型，以再現不連續(xù)地質體，如斷層、溶洞、地下構筑物、地下管道等。在空間散亂點的曲面擬合技術方面，介紹了系統(tǒng)采用的三種方法:反距離加權插值法、移動擬合法、克里金法，對這些方法的理論基礎和適用性作了研究。在數據庫技術方面，研究了基于對象一關系數

4、據庫管理系統(tǒng)ORACLE的地下空問綜合信息數據庫分析和設計。包括圖幅結構設計、圖層結構設計、物理設計、分類編碼方案、符號化方案等。圖幅結構采用按行政區(qū)劃的分幅方案，符合日前地卜空間信息的管理現狀圖層結構則根據專題劃分成基礎類地理信息圖層、地層信息圖層、地下管線信息圖層、地卜構筑物圖層、施_l:過程信息圖層、地卜水資源信息圖層等六大土題圖層和兒十個亞圖層。利用OracleSpatial的SDOesGEOMETRY類為核心，實現了地下空間信

5、息和非空間屬性信息的無縫鏈接。在編制數據管理組件過程中。提出了一種稱為“動態(tài)綁定技術”的數據庫編程方案，大大簡化了程序結構、提高了代碼的經濟性和效率。在城市地下空間海量數據存儲性能改善技術方面，采用了索引技術、分區(qū)表和分區(qū)索引技術、數據庫井行計算技術和分布式數據庫技術等改善海量數據存儲和查詢性能。地卜空間信息系統(tǒng)在在巖土工程、市政工程、人防工程的勘察、設計、施工，地下空間規(guī)劃、地卜空間立法等領域都有美好的應用前景。本文最后以巖土工程地質

6、勘察、地基基礎的輔助設計、地卜空間信息的網絡化共享為例拋磚引玉地說明其應用價值。關鍵詞地卜空間信息系統(tǒng)面向對象數據庫數字地層地卜管線地卜構筑物Inordertoimproveperformanceindataaccessandstorageindextechnologypartitiontableandpartitionindextechnologyparallelcomputingtechnologyanddistributeddat

7、abasetechnologyareadoptedandresearchedUUSISshowspromisingfuturegeotechnicalengineeringmunicipaleundergroundplanandlawmaking.insuchfieldsasexplorationdesignconstructioninngineeringandcivildefenseengineeringaswellasinKeyWo