基于GeniusWorld的城市地下空間應(yīng)用探索

摘 要：地下空間具有隱蔽性強、管理困難的特點，二維地下空間管理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足地下空間管理的需求，本公司自主研發(fā)的Genius World平臺，能夠很好的實現(xiàn)三維地下空間信息系統(tǒng)，目前完成了地下管線、地質(zhì)三維、地下管廊、地下軌道交通等不同專題形式應(yīng)用，為城市地下空間更加科學(xué)、合理有序的開發(fā)利用提供解決方案。

關(guān)鍵詞：Genius World;地下空間;三維

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.103

1 引言

隨著城市化進程的不斷加速，城市發(fā)展空間的局限性和人口激增的不和諧情況愈發(fā)明顯。僅僅依靠擴大平面范圍來拓展城市發(fā)展空間已經(jīng)顯得不能滿足人們的需求。因此除了橫向的發(fā)展，人們開始關(guān)注縱向的發(fā)展空間，地下空間的概念應(yīng)運而生。

公司自主研發(fā)的Genius World三維地理信息平臺可對城市的三維立體地下空間進行統(tǒng)一描述，并充分準(zhǔn)確地集成表達地質(zhì)、管線、構(gòu)筑物，形成與現(xiàn)實世界一致的三維立體空間框架，為城市規(guī)劃和管理工作提供更有力的技術(shù)支持。

2 Genius World簡介

2.1 Genius World數(shù)據(jù)處理工具

Genius World平臺是我公司自主研發(fā)的一套三維地理信息平臺，可以融合海量空間及非空間數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行存儲整合?？臻g數(shù)據(jù)包括遙感影像數(shù)據(jù)、dem數(shù)據(jù)、地下構(gòu)筑物數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、地下管線數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)等。非空間數(shù)據(jù)包括POI數(shù)據(jù)、行業(yè)專題數(shù)據(jù)、視頻多媒體數(shù)據(jù)等。

2.2 Genius World平臺

Genius World平臺支持海量三維地理信息數(shù)據(jù)的共享、發(fā)布、瀏覽、編輯、分析、檢索等，平臺開放了API接口，用戶可根據(jù)自己的需求進行功能定制，構(gòu)建個性化、專業(yè)化三維地理信息系統(tǒng)。

平臺采用面向服務(wù)的架構(gòu)，使用Linux服務(wù)器，支持?jǐn)?shù)據(jù)、服務(wù)的分布式部署，平臺支持大眾化硬件配置要求，服務(wù)端、客戶端均支持普通PC，顯卡支持NDVI獨立顯卡、AMD獨立顯卡及INTER集成顯卡。

3 典型應(yīng)用

3.1 三維地下管線系統(tǒng)

基于公司自主研發(fā)的Genius World建設(shè)三維地下管線管理信息系統(tǒng)可用于城市地下管線數(shù)據(jù)的三維可視化、管理和應(yīng)用，系統(tǒng)所管理的管線數(shù)據(jù)類型包括：給水、污水、雨水、燃?xì)?、電力、路燈、通信、電視、熱力、工業(yè)等行業(yè)管線數(shù)據(jù)。在管理管線數(shù)據(jù)的同時，可以利用三維可視化技術(shù)模擬現(xiàn)實開挖等場景，在事故發(fā)生時可以迅速提供解決方案，提高事故處理效率。

3.2 地質(zhì)三維可視化

三維地質(zhì)模型主要分為表面建模和實體建模?；阢@孔數(shù)據(jù)和剖面數(shù)據(jù)構(gòu)建多個剖面的連接線，然后對其進行上下層空間拓?fù)潢P(guān)系處理，逐層構(gòu)建面，進而構(gòu)建成體，最終可得到三維地質(zhì)模型，如圖所示。該建模方法具有數(shù)據(jù)存儲量小、建模速度快、易于顯示和更新、正確反映層面拓?fù)潢P(guān)系且符合巖土工程原始資料獲取的特點。

通過智慧城市地質(zhì)環(huán)境調(diào)查，對城區(qū)歷史上所形成的地下采空區(qū)進行全面的調(diào)查，合理對地下空間管理，提高土地利用效益，促進智慧城市地下空間建設(shè)?；诠咀灾魅SGIS平臺Genius World，實現(xiàn)基于多源數(shù)據(jù)耦合、多方法集成的三維地質(zhì)建模、三維空間數(shù)據(jù)存儲管理及面向城市地質(zhì)應(yīng)用的三維可視化與空間分析應(yīng)用。

3.3 地下管廊信息化

我國的管廊建設(shè)、管廊信息化建設(shè)起步晚，但是發(fā)展迅速。政府對管廊建設(shè)也十分的重視，尤其近幾年陸續(xù)出臺了大量的政策和規(guī)范，為城市地下綜合管廊的建設(shè)及信息化建設(shè)提供了指導(dǎo)意見。比如，國辦發(fā)[2014]27號、國辦發(fā)[2015]61號、中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見（2016年）、建城[2016]98號等，在城市地下綜合管廊規(guī)劃、建設(shè)和管理及后期的運維及發(fā)展等諸多方面，在政策、法律法規(guī)層面做了詳細(xì)的規(guī)劃和指導(dǎo)。

結(jié)合地理信息、物聯(lián)網(wǎng)、BIM等技術(shù)，全面探明地下管廊的分布、運行情況，在Genius World自主研發(fā)的三維平臺中進行直觀展示，綜合分析，全面掌控管廊內(nèi)部運行狀態(tài)，構(gòu)建集精確定位、應(yīng)急指揮、專業(yè)分析、實時監(jiān)控等內(nèi)容于一體的智慧管廊解決方案。

3.4 地下軌道交通管理

基于公司自主研發(fā)的Genius world整合地理信息數(shù)據(jù)，屬性信息數(shù)據(jù)以及地上、地下交通等專項信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)地下空間軌道交通BIM建模，三維立體展示地面地下地鐵、地下公路、地下人行道等交通情況，為地下空間資源評估和需求預(yù)測提供支撐。

4 結(jié)束語

公司自主研發(fā)的Genius World平臺采用大數(shù)據(jù)管理技術(shù)、真三維的快速可視化分析技術(shù)、多元時空一體化技術(shù)等先進技術(shù)，可供用戶定制不同專題三維系統(tǒng)，更加真實、直觀、便捷的進行數(shù)據(jù)的查詢與分析。將本平臺應(yīng)用到地下空間規(guī)劃管理中，目前我公司的業(yè)務(wù)已經(jīng)涉及到三維地下管線、三維地質(zhì)可視化、三維地下管廊、三維地下軌道等多個地下空間專題應(yīng)用，為城市地下空間合理有效開發(fā)提供技術(shù)支持，可為城市建設(shè)提供基礎(chǔ)性、全方位的解決方案。

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作者簡介：馬駿（1981-），男，山東濟南人，本科，工程師，從事GIS系統(tǒng)的研發(fā)與研究。