淺析GIS技術(shù)在蘭州市地下空間中的應(yīng)用

■張璐

（西北師范大學(xué)甘肅蘭州730070）

淺析GIS技術(shù)在蘭州市地下空間中的應(yīng)用

■張璐

（西北師范大學(xué)甘肅蘭州730070）

目前全國各地都在進(jìn)行城市地下空間的開發(fā)，但缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃管理，所以在人力、物力、才力方面均造成了很大的損失。因此，在城市地下空間的規(guī)劃管理中應(yīng)用GIS技術(shù)是非常有必要的。通過GIS技術(shù)的應(yīng)用，可以提高了城市地下空間建設(shè)水平。本文通過對GIS技術(shù)在蘭州市地下空間中的應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在促進(jìn)蘭州市地下空間建設(shè)水平。

GIS 技術(shù) 蘭州市 地下空間

1　城市地下空間

1.1城市地下空間的應(yīng)用

城市地下空間可應(yīng)用于交通設(shè)施、商業(yè)設(shè)施、地下車庫、市政公益管線設(shè)施、城市綜合防災(zāi)建設(shè)、軍事工程、倉儲設(shè)施、高層建筑地下空間等八個領(lǐng)域。

1.2蘭州市地下空間開發(fā)現(xiàn)狀

蘭州市屬于河谷型城市，東西狹長，南北不闊，使其路網(wǎng)難以形成完整的系統(tǒng)。加之蘭州市人口眾多，城市擁堵問題突出。因此，蘭州市開發(fā)建設(shè)城市地下空間意義重大。目前已開發(fā)的城市地下空間應(yīng)用于多個領(lǐng)域，但主要用于交通和商業(yè)。

（1）蘭州市地下交通空間現(xiàn)狀。目前蘭州市地下已經(jīng)建成了地鐵1號線，且地鐵1號線的總長度為34KM，沿途經(jīng)過18個車站，初步確定對6個車站進(jìn)行物業(yè)開發(fā)，分別為五里鋪站、東方紅廣場站、西關(guān)什字站、西站什字站、迎門灘站、奧體中心站。此外，2015年12月4日蘭州市開始規(guī)劃地鐵2號線1期工程，并且開始征地，1期工程總長度為9.4KM，沿途經(jīng)過9個車站。

（2）蘭州市地下商業(yè)空間現(xiàn)狀?，F(xiàn)階段蘭州市開發(fā)的地下商業(yè)空間大都是對地下人防工程的改造，其功能的設(shè)計主要考慮戰(zhàn)時需要。地下商業(yè)空間內(nèi)部分為多個單元，在地下空間的地上入口設(shè)置了密閉門，這種改造工程沒有給消費者帶來良好的體驗，商業(yè)用途功能不強(qiáng)，沒有收到良好的商業(yè)效果，要形成高端、高收益的地下商業(yè)開發(fā)地帶難度很大。蘭州市目前地下空間商業(yè)開發(fā)統(tǒng)計見表1。

表1　蘭州市地下空間商業(yè)開發(fā)統(tǒng)計

2　GIS技術(shù)

2.1GIS基本概念

GIS即地理信息系統(tǒng)，是指用計算機(jī)存儲地物的空間位置及其屬性數(shù)據(jù)，支持各種空間分析、挖掘各種空間信息并以地圖等多種形式表達(dá)信息的系統(tǒng)。

2.2GIS主要功能

①繪圖功能。GIS的繪圖功能是借助于計算機(jī)實現(xiàn)的，是在計算機(jī)輔助制圖基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在地圖制作過程中經(jīng)常使用。利用GIS技術(shù)可以方便地制作各種各樣的符號，并且可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效渲染，提高了繪圖效率。

②數(shù)據(jù)操作與處理。GIS技術(shù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析功能，能夠準(zhǔn)確獲取空間數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⒖臻g數(shù)據(jù)處理之后通過一定的方式進(jìn)行輸出。社會上各個行業(yè)的信息資源可以按照自己的需求利用GIS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使資源的管理和利用效率得到提高。

③空間查詢分析。GIS技術(shù)可查詢空間位置，并且獲得的空間信息數(shù)據(jù)精度較高，還可以方便查詢網(wǎng)絡(luò)地理位置，查詢功能的實現(xiàn)利用的是嵌入式設(shè)備和無線通訊網(wǎng)絡(luò)。

④模擬地形分析。GIS系統(tǒng)表達(dá)地形有兩種數(shù)據(jù)形式：一種是數(shù)字化的等高線圖；另一種是柵格格式下的數(shù)字高程數(shù)據(jù)，即DEM模型數(shù)據(jù)。只要系統(tǒng)具備這兩種數(shù)據(jù)集合中的一種，并打開數(shù)據(jù)，在GIS平臺相關(guān)軟件支持下，可以進(jìn)行以下分析與測算。

3　GIS技術(shù)在蘭州市地下空間中的應(yīng)用

GIS技術(shù)在蘭州市地下空間中的應(yīng)用主要集中在地下管線和地下交通中。

3.1GIS技術(shù)在蘭州市地下管線中的應(yīng)用

蘭州市地下管線信息復(fù)雜，傳統(tǒng)的方法不能使地下管線數(shù)據(jù)得到及時的更新，導(dǎo)致造成了巨大的損失。通過GIS技術(shù)可以使地下管線進(jìn)入信息化管理。蘭州市地下管線信息管理系統(tǒng)可以分為圖庫管理、管網(wǎng)管理和分析、圖像處理以及輔助設(shè)計五個部分。這五個部分的工作主要借助于GIS技術(shù)完成。該系統(tǒng)主要應(yīng)用在對鹽場地區(qū)地下管線的管理工作當(dāng)中，需要管理的地下管線有七種，分別為給水、污水雨水、電力、路燈電纜以及煤氣和電信管線。首先需要將鹽場地區(qū)的地形圖放入圖庫中，其次是對鹽場地區(qū)地下管線要按照不同的管線類型進(jìn)行分層，且將同種管線的不同形狀以及規(guī)劃分置在不同的層，這樣做主要是為了方便區(qū)分和管理。除此之外，該系統(tǒng)還可以將地下管線的形狀和規(guī)劃合并為一層。

3.2GIS技術(shù)在蘭州市地下交通中的應(yīng)用

蘭州市的地下交通規(guī)劃主要使用了GIS技術(shù)的相關(guān)原理和分析方法。利用GIS技術(shù)的三維輔助信息系統(tǒng)對地下交通進(jìn)行了總體規(guī)劃，GIS技術(shù)的三維輔助信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)主要分為六個層次：數(shù)據(jù)庫層、引擎層、平臺層、專業(yè)建模層、模型方法層、輸出層。該系統(tǒng)采用多元數(shù)據(jù)庫管理框架，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，對框架進(jìn)行統(tǒng)一分析。

在蘭州市地鐵1號線建設(shè)施工之前，利用GIS技術(shù)的三維輔助信息系統(tǒng)，對經(jīng)過的各個站點以及線路設(shè)計了三維立體模型，并且設(shè)計了地鐵模型進(jìn)行仿真模擬，反復(fù)進(jìn)行，找出線路設(shè)計存在的問題，進(jìn)行分析，加以改善。2015年12月4日開始規(guī)劃的地鐵2號線，同樣使用了GIS技術(shù)的三維輔助信息系統(tǒng)對選用的各個站點以及線路建立三維立體模型，并且進(jìn)行動態(tài)仿真模擬。利用GIS技術(shù)對蘭州市地鐵建設(shè)進(jìn)行仿真運行模擬，能夠幫助設(shè)計師不斷完善設(shè)計方案，充分考慮各種可能影響地鐵建設(shè)的因素，提高地下交通規(guī)劃設(shè)計的精度。

4　結(jié)束語

總而言之，GIS技術(shù)通過借助計算機(jī)快速發(fā)展而發(fā)展起來，應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣，其功能也在不斷完善和強(qiáng)大，在城市地下空間建設(shè)過程中發(fā)揮著重要作用。相信GIS技術(shù)在未來的發(fā)展過程中會為城市地下空間建設(shè)提供更多優(yōu)質(zhì)服務(wù)，保證城市地下空間建設(shè)的合理有序開展。

[1]李德仁、王樹良、李德毅.空間數(shù)據(jù)挖掘理論與應(yīng)用 [M].北京:科學(xué)出版社,2013.

[2]曹晗、閻伍玖.我國城市地下空間開發(fā)研究初論 [J].資源開發(fā)與市場,2008(5):9-11.

P208[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-261-1