陶嵐

(廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州 510060)

1 引言

日益加快的城市化進(jìn)程以及用地規(guī)模的擴(kuò)張讓原本稀缺的城市土地資源越來越寶貴，隨即進(jìn)入的將是城市地下空間的利用和擴(kuò)張時(shí)期。我國城市地下空間從20世紀(jì)60年代開始較大規(guī)模地開發(fā)利用，包括北京、上海、廣州在內(nèi)的很多城市修建了大量的地下商場、地下軌道交通等一批地下空間設(shè)施［1］?，F(xiàn)階段各大城市都在規(guī)劃建設(shè)大型的地下建筑綜合體，以解決城市面臨的諸多問題。

以廣州市為例，雖然目前城市地下管線的探測、地圖編繪以及規(guī)劃報(bào)建各方面具備較完善的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但地下空間設(shè)施(地下建(構(gòu))筑物)的測繪和地圖表達(dá)卻還處于探索階段。地下空間設(shè)施的地圖表達(dá)是整個(gè)地下空間設(shè)施普查與測繪工作的重要組成部分，是測繪成果表達(dá)與信息管理系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)性工作。

在此背景下，本文旨在通過研究地下空間設(shè)施(不包括地下管線設(shè)施)的分類和外業(yè)數(shù)據(jù)采集情況，提出一種合理的地下空間設(shè)施地圖的表達(dá)方式，為城市地下空間規(guī)劃、建設(shè)、管理做好基礎(chǔ)性工作。

2 地下空間設(shè)施分類和數(shù)據(jù)采集

地下空間是指在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，為了滿足人類社會(huì)生產(chǎn)、生活、交通、環(huán)保、能源、安全、防災(zāi)減災(zāi)等需求，而在地表以下進(jìn)行開發(fā)、建設(shè)與利用的空間。地下空間設(shè)施指的是建設(shè)在城市規(guī)劃區(qū)的地下空間，為實(shí)現(xiàn)某種功能而規(guī)劃建設(shè)的系統(tǒng)性設(shè)施。

城市地下空間設(shè)施按其功能分類可分為以下7類［2］:地下管線設(shè)施、地下公共服務(wù)設(shè)施、地下居住設(shè)施、地下交通設(shè)施、地下倉儲(chǔ)設(shè)施、地下防災(zāi)設(shè)施和地下基礎(chǔ)設(shè)施。如圖1所示。本文研究的地圖表達(dá)范圍為除地下管線設(shè)施之外的后六類地下空間設(shè)施。

圖1 地下空間設(shè)施分類

地下空間設(shè)施數(shù)據(jù)采集包括地下空間設(shè)施的測繪和屬性信息調(diào)查。采集數(shù)據(jù)包括:地下空間設(shè)施要素平面位置(建筑輪廓線的坐標(biāo)及高程、空間中心點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。)、起止深度、內(nèi)邊界屬性、外墻的厚度可視處、地下空間設(shè)施的出入口、地下建筑體間的連接通道、人防通道、地下軌道及地下道路等。

3 地下空間設(shè)施地圖表達(dá)內(nèi)容要素

地下空間地圖成果以《廣州市城市地下空間設(shè)施分層平面圖》為例，按 1∶2 000地形圖的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分幅，以相應(yīng)圖幅號(hào)的 1∶2 000地形圖為基礎(chǔ)參考圖，重點(diǎn)表達(dá)城市地下空間設(shè)施的分布情況。

地下空間設(shè)施需要表示的內(nèi)容有:每層地下空間設(shè)施所在層面(即分層面)范圍，各層性質(zhì)類型、層數(shù)、高程與層高、建筑物名稱、地下空間設(shè)施出入口、地下建筑體間的連接通道、地下軌道等［3］。

4 地下空間設(shè)施地圖設(shè)計(jì)

4.1 符號(hào)分類

地下空間設(shè)施的符號(hào)分類主要參考《廣州市城市規(guī)劃基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)1∶500 1∶1 000 1∶2 000》(TMS/SV14－D－2010)的符號(hào)分類體系。主要將地下空間設(shè)施符號(hào)分為如下7個(gè)類型:如表1所示。

地下空間設(shè)施符號(hào)分類 表1

4.2 點(diǎn)狀符號(hào)設(shè)計(jì)

點(diǎn)狀符號(hào)參照《城市地下空間設(shè)施分類與代碼》(GB 28590－2012)，按照地下空間設(shè)施使用功能共分為5個(gè)大類，18個(gè)亞類以及51個(gè)小類符號(hào)。其中大類符號(hào)之間使用不同外框圖案以示區(qū)分:地下公共設(shè)施使用圓形○、地下工業(yè)及倉儲(chǔ)設(shè)施使用3種符號(hào)、地下防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施使用圓角矩形、地下交通設(shè)施使用長矩形?、地下居住設(shè)施使用五邊形。大類符號(hào)以該類型首字英文字母構(gòu)成，亞類符號(hào)以該類型中文簡稱構(gòu)成，小類符號(hào)以象形符號(hào)構(gòu)成。

考慮實(shí)際作業(yè)比例尺的需求，部分非中心城區(qū)地下空間設(shè)施范圍大、類型簡單可以只使用大類或者亞類符號(hào)表示。一般規(guī)定為:大類符號(hào)用于 1∶10 000圖面，亞類符號(hào)用于 1∶5 000圖面，小類符號(hào)用于1∶2 000或 1∶500圖面。小類象形符號(hào)的設(shè)計(jì)盡量參照《標(biāo)志用公共信息圖形符號(hào)》(GB/T10001)，并根據(jù)比例尺的需要進(jìn)行相應(yīng)化簡。點(diǎn)狀符號(hào)設(shè)計(jì)如圖2所示:

圖2 地下空間設(shè)施點(diǎn)狀符號(hào)設(shè)計(jì)

4.3 線狀符號(hào)設(shè)計(jì)

線狀符號(hào)主要包括地下軌道交通設(shè)施和一般線狀設(shè)施。地下軌道交通采用軌道雙邊線加軌道中心線的形式表示。一般線狀設(shè)施使用 0.3 mm黑色實(shí)線表示。如圖3所示:

圖3 地下空間設(shè)施線狀符號(hào)設(shè)計(jì)

4.4 面狀符號(hào)設(shè)計(jì)

面狀符號(hào)主要用來表示地下空間設(shè)施的范圍面，根據(jù)地下空間設(shè)施的建筑類型不同賦予不同的顏色?？臻g高度關(guān)系用顏色飽和度的漸變表示，漸變顏色由淺到深表示地下空間從地下負(fù)一層到最深層。邊線顏色與面填充采用同一色相，不同明度顏色表示。

地下空間設(shè)施共分7類:①附建式地下設(shè)施，②單建式地下設(shè)施，③連接通道口，④地下軌道交通，⑤地下車行通道，⑥地下人行通道，⑦在建地下空間。其中連接通道口使用點(diǎn)狀符號(hào)表示面之間的連通關(guān)系。如圖4所示:

圖4 地下空間設(shè)施面狀符號(hào)設(shè)計(jì)

4.5 空間關(guān)系表達(dá)設(shè)計(jì)

地下空間設(shè)施空間關(guān)系表達(dá)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是解決三維物體二維表達(dá)的問題，既在平面地圖上表示地下空間設(shè)施的層高，各層之間的重疊關(guān)系等問題，達(dá)到實(shí)用性和直觀性的統(tǒng)一。在此，筆者依據(jù)傳統(tǒng)地圖表示方式設(shè)計(jì)了兩種地圖表達(dá)方案:

方案一:根據(jù)地下空間設(shè)施建造成本的因素，下層地下空間范圍面小于上層地下空間。因此采用由下層至上層的疊加方式可以清晰的表示各層地下空間的壓蓋關(guān)系，虛線表示被壓蓋空間分間關(guān)系。如圖5所示:

圖5 地下空間關(guān)系表達(dá)方案一

方案二:用實(shí)線繪制地下空間最大范圍面，內(nèi)推邊線表示空間重疊關(guān)系。重疊層顏色填充最上層地下空間面顏色，并用邊線內(nèi)推虛線表示重疊層數(shù)。不重疊空間填充該地下空間面顏色，并用虛線表示分間關(guān)系。最大范圍線和分間虛線均用最深地下層顏色表示。內(nèi)推虛線使用相應(yīng)空間邊線顏色。如圖6所示:

圖6 地下空間關(guān)系表達(dá)方案二

4.6 注記設(shè)計(jì)

在各層外輪廓線范圍內(nèi)注記層數(shù)，即標(biāo)注地下空間分層注記(如 U1、U2、U3，“U1 夾”分別表示地下負(fù) 1、2、3層，負(fù)1層夾層)。對(duì)于多層的地下空間設(shè)施，需要標(biāo)注每一層的設(shè)施性質(zhì)，其標(biāo)注規(guī)則為“地下空間分層注記+設(shè)施性質(zhì)符號(hào)”，地下空間分層注記的排列順序按樓層的絕對(duì)高程由高向低進(jìn)行排序。如圖7所示:

圖7 注記標(biāo)注示例

4.7 地上要素表達(dá)設(shè)計(jì)

地下空間地圖主要以地下空間設(shè)施作為專題要素用彩色系表示，地上空間要素作為地理底圖以灰色(C0M0Y0K50)疊加底層表示。地上空間要素采用城市大比例尺地形圖并進(jìn)行化簡，圖幅采用 1∶2 000或1∶5 000地形圖標(biāo)準(zhǔn)分幅。地形圖化簡的原則為:根據(jù)圖面載負(fù)量的要求，影響地下空間設(shè)施分層面表達(dá)的且重要性較低的地形圖要素可不表示，共選取居民地和垣柵類、工礦建(構(gòu))筑物及其他設(shè)施類、交通及附屬設(shè)施類、管線及附屬設(shè)施類、植被類共5個(gè)大類。其中地下出入口要素作為反映地下空間設(shè)施的進(jìn)出口應(yīng)提取用紅色重點(diǎn)表示(C0M100Y80K0)。如圖8所示。

地上建筑注記沿用地形圖建筑結(jié)構(gòu)注記ABCD類不變(如A10，B2等)，地下設(shè)施注記用U表示(如U2等)。

圖8 疊加地上空間要素

5 地下空間設(shè)施地圖表達(dá)實(shí)驗(yàn)

5.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)域與地圖成果

選擇廣州新CBD珠江新城作為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，該區(qū)域作為廣州新的總部經(jīng)濟(jì)核心區(qū)，聚集了廣州塔、廣州國際金融中心、廣州大劇院、廣東省博物館等一系列地標(biāo)式建筑，地下空間設(shè)施建設(shè)也較完備，基本覆蓋了設(shè)計(jì)中所有類型樣本［4］。

首先導(dǎo)入樣本地區(qū) 1∶2 000基礎(chǔ)地形圖，并根據(jù)圖面負(fù)載量進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊厝∩?。按照前面的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行地下空間設(shè)施要素的繪制，在不違背設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，盡量對(duì)某些符號(hào)或標(biāo)注進(jìn)行大小、線劃粗細(xì)的修改以提高圖面的可讀性。根據(jù)調(diào)整，可以確定點(diǎn)狀符號(hào)大小在 3.7 mm～4.0 mm之間，線劃粗細(xì)在0.3 mm左右，注記大小為 3.2 mm是最佳視覺比例。圖9所示為依據(jù)地圖設(shè)計(jì)的兩種方案得出的結(jié)果:

圖9 方案一與方案二地圖實(shí)驗(yàn)效果

5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)樣區(qū)地圖設(shè)計(jì)結(jié)果經(jīng)評(píng)審討論得到以下結(jié)論:

(1)兩種方案比較，方案一通過顏色疊加表示地下空間層級(jí)關(guān)系，由于視覺對(duì)色彩飽和度的不敏感性使得這一表示方法不夠直觀。而方案二通過內(nèi)推邊線以及色彩表達(dá)相結(jié)合的方式，可以在第一視覺平面上呈現(xiàn)出清晰的空間層級(jí)關(guān)系，利于地圖的表達(dá)。因此方案二優(yōu)于方案一。

(2)通過色相變化表示地下空間設(shè)施建筑的不同種類，通過飽和度變化表示空間高度的方式，符合傳統(tǒng)地圖設(shè)色原理，很好地表達(dá)了地下空間關(guān)系。大面積的建筑選擇CMYK色系中的基礎(chǔ)色C和M兩色，小面積區(qū)域選用金黃色和紫色重點(diǎn)突出，整體視覺效果好。

(3)點(diǎn)狀符號(hào)的設(shè)計(jì)根據(jù)不同級(jí)別使用不同的表達(dá)方式，且每一種類使用一種外框符號(hào)進(jìn)行區(qū)分，視覺感受上達(dá)到了系統(tǒng)性與直觀性的統(tǒng)一。

6 結(jié)語

本文以傳統(tǒng)地圖設(shè)計(jì)理論作為基礎(chǔ)，通過對(duì)地下空間設(shè)施的種類和外業(yè)采集數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，得到了一套完整的地下空間設(shè)施地圖表達(dá)的方式，并通過實(shí)驗(yàn)樣區(qū)進(jìn)行了充分驗(yàn)證，著重解決了三維地下空間設(shè)施二維表達(dá)的實(shí)用性與直觀性相統(tǒng)一的問題，為廣州市城市規(guī)劃地下空間設(shè)施普查技術(shù)規(guī)程的編寫做出了基礎(chǔ)性的研究工作。但由于實(shí)驗(yàn)樣區(qū)的局限性和實(shí)際地下空間設(shè)施建設(shè)的多樣性，設(shè)計(jì)方案還需要進(jìn)一步改正和調(diào)整，以滿足日常生產(chǎn)的需求。

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