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    间看不见

    PART 01

     

    城市地下空间看不见,摸不着

    随着我国城市化发展,对地下空间(地下综合体、地下交通枢纽、地下管廊等)的开发需求激增。但地下空间隐蔽性强、底数难摸,已成城市建设管理的难点痛点。以深圳为例:

     

    地质条件复杂

    地下贯穿若干断裂带、断层,部分建成区为岩溶区、填海区,地质灾害诱因多,地下施工常面临严峻挑战。

     

    地下管线密集

    建成区管线密度位居全国前列,部分管线年代较久有所老化。地下开发与管线交叉,存在爆燃、爆漏、塌方等风险。

     

    工程风险叠加

    轨道交通建设规模全国领先,加之盾构施工时可能对周边建筑、地下管线等产生扰动影响,安全管控难度大。

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    PART 02

     

    顶层指引

    地下空间安全已有明确要求

    地下空间安全,从国家到城市,均有明确要求与部署:

     

    国务院《城市更新“十五五”规划》指出“开展城市地下管网体检”“建设城市信息模型(CIM)基础平台”,并要求丰富拓展“CIM+”在城市更新中的应用场景。

     

    中办、国办《关于推进新型城市基础设施建设打造韧性城市的意见》要求建立地下管网“一张图”体系,实现地下管网建设运行可视化三维立体智慧管控。

     

    深圳市《“六张网”规划“一张图”统筹和空间要素保障工作方案》提出“夯实四维时空数字底座,汇聚地上地下、陆海统筹的各类空间信息”。

     

     

    长期以来,地下空间管理主要依赖前期图纸、人工管理和既有经验,难以完全满足日趋复杂的施工安全需求;要实现风险超前预警与实时监测,需要一套与之匹配的技术底座。

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    城市地下官网是支撑城市运行

    保障民生福祉的战略底座之一

     

    PART 03

     

    CIM技术

    构建全市域地下空间数字孪生底座

    面对上述挑战与部署要求,城安院勇担安全支撑使命,牵头负责全市域时空信息平台(CIM)地下空间模块建设,打造统一的城市地下数字底座。

    制定数据汇交的“深圳标准”

     

     

    城安院支撑编制了深圳地方标准《地下管线数据规范》。该规范适用于地下管线数据的汇交与共享,主要规定了以下要求:

    综合信息数据:空间属性、管径材质、建设年代、高后果区等。

    业务信息数据:运维记录、风险隐患等。

    该规范将有效减少各单位数据采集处理的工作负担,让数据信息易汇聚、可检查、能应用。

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    打造地下空间的“一图总览”

     

     

    在统一标准的指引下,城安院开展了地下空间数据归集与治理工程:

    管线方面:持续开展全市数万公里存量管线数清洗与融合,并建立数字化交付机制,推动数据动态更新。

    地质方面:完成全市数十万个存量地质勘察钻孔的清洗、入库与三维建模,让沉睡的勘察资料“活”起来。

    工程模型:接入春风隧道、妈湾跨海通道等众多重大工程的BIM模型,实现地上下、全要素一体化可视化。

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    春风隧道BIM模型

     

    研发安全专业的“智慧系统”

     

     

    城安院支撑打造了安全、专业的全市域CIM地下空间平台,特点如下:

    运行环境自主可控:平台基于自主可控的跨平台GIS内核构建,适配国产BIM软件、鲲鹏920CPU、麒麟V10操作系统等信创和国产基础软件,实现高效稳定运行。

    平台能力覆盖全程: 平台具备数据管理、质检、脱敏、三维分析及智能预警等多重能力,可提供数据处理与融合、可视化分析、资源共享和开发扩展等多种应用支撑。

    分析预警直观可用:平台搭载60余项地上下一体化可视化分析能力,可实现高精度三维动态建模、多模态数据时空融合,有效支撑风险的自动识别与研判。

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    深圳市CIM地下空间平台

     

    PART 04

     

    实战应用

    从“看得见”到“能预警、快处置”

    城安院坚持“边建边用”,将CIM地下空间平台能力注入多个核心业务场景,化专业技术为安全生产力。

     

    场景一 重大工程全过程风险管控

    城安院整合春风隧道数百公里管线、上千个钻孔地质模型及施工监测数据,构建智能化“地上下一张图”,实现三维可视化表达与实时监测预警,助力工程于2025年实现主线顺利通车。

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    场景二 地质灾害精准监测预警

    城安院支撑龙岗区整合全区岩溶地质数据,横跨20余个工区上百处的地下工程风险源信息,构建“风险孪生一张图”。同时开发“地下工程风险监测预警智能体”,动态评估预警风险,助力全区地面坍塌事故五年累计降幅超九成。

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    场景三 城市生命线智慧监管

    城安院支撑水务部门开展“CIM+水务孪生”应用,已融合全市100多个河道、水闸、水源工程BIM模型,为全市近2000个监测设备建立数字镜像,初步打造水务工程监测数字孪生系统,有效提升了洪涝灾害监测预警能力。

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    围绕深圳这一超大型城市的地下空间安全管控,城安院已逐步形成了从顶层设计、标准编制、数据治理、平台研发,到重大工程风险管控、地质灾害监测预警、城市生命线智慧运维的全链条、伴随式的技术能力与实战经验。"十五五"时期城市更新与地下管网更新改造集中推进的阶段,也是CIM地下空间能力集中落地应用的阶段,城安院将持续深化技术攻关推动"CIM+"能力,向更多场景延伸为城市地下空间安全管控,提供更全面有力的技术支撑.