搬走地下空间开发利用“绊脚石” 中地数码取得地下空间透明化技术突破

地下空间的开发利用是我国建设资源节约型和环境友好型社会的重要途径。尤其是近些年我国城市快速发展，地下综合体、地下交通枢纽、地下街区、地下智能立体停车场和地下管廊等新型地下空间设施不断涌现，对地下空间开发利用的需求达到了前所未有的高度。

然而，地下空间的复杂性、未知性和不确定性，带来的开发利用成本高、难度大、规划建设不合理、事故频发等问题，极大地制约了我国对地下空间的开发和利用。对此，国产GIS软件企业中地数码认为，进一步提高地下空间信息化水平，地下空间透明化是实现地下空间有效管理的极佳路径。在这一理念下，中地数码发挥多年自主可控GIS技术创新的优势，基于长期深耕地质行业的深厚经验，对透明地下空间建模与信息平台关键技术开展了深入研究，并取得了突破性的成果，受到业界关注。

在中国地理信息产业协会公示的2022地理信息科技进步奖评选结果中，由武汉中地数码科技有限公司、深圳市规划和自然资源数据管理中心、中国地质科学院地质力学研究所、中国地质大学（武汉）共同完成的《透明地下空间建模与信息平台关键技术及应用》项目荣获一等奖，标志着我国地下空间开发利用信息化技术的一大进步。

“经过4个单位近百名技术人员10多年的不懈努力，我们攻克了地下空间高精度三维建模、模型精度评价、地下空间时空过程动态演变模拟等三大地下空间透明化技术瓶颈。”项目主要完成人、中地数码董事长吴亮教授介绍，研究成果将有力支撑地下空间安全利用和透明化管理。

在该项目多源地质数据耦合动态建模展示中，对某城市930多平方公里的丘陵平原区，6万多个钻孔，只耗时15分钟就完成了数据建模，而某市一个近1000平方公里的高山河谷地貌，多级阶地多精度动态建模只要24分钟左右，这样的效率用传统建模方式是不可想象的。实现这一改变的关键在于，项目提出了专家经验约束、支持局部更新的地质体高精度三维动态建模技术，实现了多源、大工区、大体量、多精度地质模型快速构建与更新，一举解决了传统建模效率低、更新难度大、建模形态与实际地质情况不匹配的难题。

大工区大数据量钻孔数据（6万+）

城市级多精度动态建模结果

据了解，目前国内外已经形成了三维地质模型不确定性评估理论，但对于地质模型精度的定量评估研究较少。该项目则提出基于地层厚度和埋深等指标的地质模型和精度评价方法，真实反映了三维空间地质模型的精度。经过实际应用验证，该方法的三维建模精度控制符合客观实际。

三维空间基础地质模型地层厚度误差评价等值线图、三维空间基础地质模型地层埋深误差评价等值线图

虽然当前国内外不乏地学建模软件，但是基本缺乏地质结构、地下水流的三维可视、四维模拟及综合分析功能。而该项目研究将地下水数值模拟数据模型与地质模型有机融合，首创实现了地质结构、地下水流和水质演化四维时空模拟及综合分析，为地下水管理工程控制及污染事件预警预报提供技术支撑。

技术创新为产品成果落地提供了“养分”，该项目研制了自主可控并符合国际标准的透明地下空间信息平台，构建了地下空间信息全流程、全生命周期应用服务模式，支撑地下空间的规划、设计、施工、运维全流程。

在成果评价会上，专家认为《透明地下空间建模与信息平台关键技术及应用》成果总体达到国际先进水平，在三维地下空间高精度动态建模、时空过程演化模拟等方面达到国际领先水平。

项目研究成果形成地下空间探测－建模－仿真－决策－开发利用信息服务闭环，在地质调查、地下水保护、地下构筑物建设、城市抗震、城市供排水、综合管线普查等领域有极大的应用空间，将直接推动国家地下空间信息化建设。

实际上，《透明地下空间建模与信息平台关键技术及应用》项目成果已经应用到多个重大信息化工程。在湖南，构建了国内首个城市群级地下空间模型——长株潭城市群主城区地下空间模型，模型面积达到4000多平方公里，辅助探明了地下50米深度的空间资源情况；在广东，形成矿产资源全空间“一张图”，建设了广东省省级矿产资源储量四维动态管理支持系统；在山东，研发全国首个拥有完全自主知识产权的四维地质平台——济南城区四维地质环境可视化信息系统，并支持了泉城的轨道交通智慧建设……

据中国工程院战略咨询中心等单位发布的《2021中国城市地下空间发展蓝皮书》报告显示，我国城市地下空间开发利用呈现规模发展态势，中国已成为名副其实的地下空间开发利用大国。“中地数码将持续发展自主可控国产GIS软件，为地下空间信息化发展提供技术支撑。”中地数码董事长吴亮教授表示，《透明地下空间建模与信息平台关键技术及应用》研究成果将成为搬走我国地下空间开发利用“绊脚石”的制胜法宝，未来可期！