智慧城市建設背景下地下空間信息化技術及應用研究

周 洋，李 楊，方 攀

（河南省地質礦產勘查開發局第三地質礦產調查院，河南 信陽 464000）

隨著城市規模的擴大，城市中人口的聚集以及日常生活中交通集中化等需求，城市建設逐漸從空間角度上，向四周進行延展，地下空間的開發與利用已成為人們關注的熱點之一。因此，城市的管理與建設，需要與地下空間信息化技術的開發與應用進行結合，在利用地下空間技術的基礎上，進行延伸和拓展。因此，在智慧城市的建設中需要關注到具體的工程內容，針對其中存在的問題進行分析與處理。

1 城市地下空間信息化技術的研究發展

1.1 國內外的研究發展狀況

在城市地下信息化技術的研究與發展過程中，能夠明顯的發現歐美發達國家的研究程度較為廣泛，我國目前的發展狀況也具有自我的特色。這是由于發達國家的工業化進程開始較早，城市化普遍的發展后，對于地下空間的開發與利用較早。于此同時，在建設的過程中，發達國家應用信息技術進行城市管理也具有研究時間上的優勢，因此，其研究的范圍較為廣泛。與此同時，在我國出現的特殊發展狀況，是由于國家的工業化進程還在繼續的發展，城市化的腳步與工業化同步的進行。在早期國外建設的地鐵等地下設備中，預留的通行設備架設空間不足，因此需要進行另行的空間整理以及空間的開辟，因此一些地鐵站已經不能正常使用，而是作為遺留建筑保存，例如巴黎的王太子妃車站；另外，隨著城市交通樞紐的變遷，許多地鐵的運營長期虧損，在倫敦等地有許多廢棄的地鐵線路。我國的地鐵等地下空間的建設較晚，網絡信息化的發展程度也較高，在建設的過程中有充分的預留空間。城市規劃與城市的發展步伐吻合，因此在我國的許多城市地鐵線路中均能實現盈利。

1.2 需要關注的問題

地下空間信息化技術，需要在建設的過程中關注城市的不同特點。例如，城市地下的開發程度以及人口利用特點，根據具體的城市規劃要求開展信息化技術的建設。在很多三四線城市，地鐵屬于較為新型的運輸手段，因此城市交通的信息化建設就需要聯系地鐵的規劃建設與開發中同步進行。此外，在地下城市空間開發較為充分的地區，例如津京冀城市圈地區的城市，其信息化的進程需要針對目前地下空間較為成熟的運用狀況展開探討，根據實際的應用需求進行改進、改建與開發。

2 城市地下空間信息化技術在工程中的應用

工程的建設與改建等，均屬于城市日常建設中較為常見的部分。因此，在工程的建設過程中，就需要應用地下空間信息技術。

2.1 考察、探討地下空間周邊的環境因素

首先需要應用地下空間信息技術對于周邊的環境因素進行探索，在此基礎上，就環境中存在的問題以及特點，進行信息化模型的構建，與實際的情況相比照，模擬真實的環境設置在建設過程中將會出現的問題。在一些情況下，繞開管線所產生的經濟費用較高。也可以采用管線遷移的方式進行建設，使得管線的安全與具體的地鐵建設規劃之間能夠共同的為智慧城市發揮作用。例如，某市地鐵車站周邊地質建模，地質情況復雜，而且大部分區域土質較差，特別是在市區內，主要以淤泥為主，大部分地段地下2m范圍內以粘土為主，該層成為福州大部分多層建筑的地基部分，繼續往下10 m范圍內以淤泥為主，且該淤泥層含水量較高，局部可以達到70%~80%，屬高壓縮性的軟弱淤泥，該層淤泥也是做大部分地下工程施工時比較難對付的地質情況，由于含水量高，在施工過程中要特別注意淤泥層的監測，再往下30~35 m屬于砂層和軟土淤泥交互出現的情況，該層也是大部分小高層住宅建筑的樁基持力層運用建模軟件進行地質模型設計，在地鐵施工過程中，可以結合地質模型對每個地質斷面進行分析，指導地鐵施工，避免施工事故。

2.2 根據具體的管線分布狀況進行模型的構建

地下空間的信息化，事實上對于地下管線的管理也具有一定的影響。地下管線根據城市生活的不同，具有不同的之處。一般較為常見的有輸水管道、排水管道、輸電管道以及輸氣管道等。這些管道構成了錯綜復雜的城市地下網。隨著目前技術水平的進步，城市地下管網的信息化程度也在不斷的提升。甚至在一些規模較小的新開發區域，出現了物流運輸的地下管線，呈現出了多樣化的特點。

3 結語

城市地下空間的建設，與城市未來發展的潛力發揮之間具有直接的聯系。因此，在建設過程中，需要將城市地下空間的建設與發展狀況，通過信息化的手段進行再現與模擬，并且在未來的運行過程中，應用這些資料以及信息化的手段進行管理和完善。在信息化的運用與建設中，需要時刻注意，其應用的理念是建筑工程的基本理念，堅固實用愉悅，保證應用中工程的持續性安全。地下信息化技術的建設，是推動城市向未來發展的重要力量，需要給予重視。