文继超 葛如冰 陈友良 李承瑾

作为城市运行的重要支撑系统,地下市政设施的建设质量直接关系到城市的公共安全和可持续发展。近年来,我国城市化进程不断加快,但随之而来的道路塌陷事件却呈现上升趋势,这一问题已逐渐发展成为影响城市公共安全的突出隐患。究其原因,主要在于对地下管网系统、交通廊道等基础设施的现状缺乏全面了解,以及对潜在风险的排查和管控不够到位。为应对这一挑战,住房和城乡建设部于2020年末出台了专项政策文件,明确设定了阶段性目标:要求各地在2023年底前,系统开展基础设施普查工作,全面掌握设施现状,精准识别风险点位并制定整改计划,同时在地级以上城市建立健全综合管理信息系统。

2.1 工作基础

      广州作为国内的超大城市,各类地下市政基础设施密度大、种类繁多。根据《广东省加强城市地下市政基础设施建设工作方案》,项目实施“要充分利用以往普查工作成果,查漏补缺,不另起炉灶、推倒重来”。在本项目开展前,广州已有的基础成果有3类:

    1)广州市地下管线普查及数据升级项目成果;

    2)广州市地下管线竣工测量成果、补测补绘成果;

    3)广州市城市规划地下空间设施普查及测绘项目成果。

    此3类数据是本次开展地下市政基础设施普查的基础数据。

2.2 工作内容

      广州市地下市政基础设施普查项目需在12个月内完成5个子项的工作内容,如表1所示。其中,子项1和子项5属于标准与规定编制范畴,主体工作是子项2、3、4,分别针对地下管线、地下交通设施、结建人防的调查。3个月内完成子项2、3、4的试验区,在此基础上完成子项1普查技术标准的编制,通过试验区的开展,验证普查标准的科学合理性,试验区结束时敲定普查技术标准,并指导和规范子项2、3、4的全面开展。在全面普查实施过程中,总结工作经验,明确各部门职责与分工,编制子项5《地下市政基础设施信息更新管理规定》。

2.3 工作流程

      广州市已具备较为详实的基础数据资料,本次地下市政基础设施普查采用内业资料调查为主、现场调查为辅的方式进行,普查工作流程如图1所示。工作的技术路线为:充分研究现有基础成果数据,对数据结构进行格式转换升级,通过收集各市政设施权属单位或运管单位的GIS系统数据,并前往各相关单位,调取市政设施工程档案图纸资料,通过分析、比对、采集、填写、录入的方式,将所欠缺的属性信息予以补充,对于存疑的问题进行外业现场复核;对于人防工程的防护属性结合现场实地调查填写,从而实现地下市政基础设施数据信息全面升级。

2.4 普查实践

     2.4.1 资料分析与处理

     主要包括基础资料和调查资料的分析与处理:

     1)基础资料:前文所述的3类数据成果的检查验收程序依据广州市DB4401/T66—2020《地下管线探测技术规程》、广州市DB4401/T32—2019《地下空间测绘技术规程》等标准开展,其成果经检验后可应用于后续工作。将基础数据依照新的标准进行概化升级,升级转换工作基于GIS系统,采用映射转换技术,原有数据属性内容全面保留,形成作业基础数据。

     2)调查资料:前往各相关单位,调查设施的专业管理GIS系统及图纸档案,补充采集缺失的管理信息和技术信息。调查GIS系统数据,先进行数据导出,转化成GIS通用的数据格式:SHP、MDB、GDB等格式,再进行坐标转换至广州2000平面坐标系,以便进一步的比对分析。

     2.4.2 试验区选择

     选取天河区珠江新城为试验区,开展普查工作,其具体范围为“南至临江大道,北至黄埔大道西,西至冼村路,东至猎德大道”(面积约1.1km2),包含6条主干路,若干次干路及支路。试验区范围内含地下管线、地下车人行通道、城市轨道交通、结建人防工程等市政设施,设施种类丰富,复杂程度适中,具有较好的代表性。设施建设年代普遍较新,档案资料保存较为完备,主管部门权责清晰,易于梳理和总结工作经验,为下一步全面铺开提供参考。

     通过开展试验区工作,总结地下市政基础设施调查资料的可利用性情况如下:

     1)各类设施的专业管理GIS系统中,通常重点记录设施的权属信息、运维信息、工程名称、竣工日期及专业管理所需的其他重要信息,应优先调查在用的管理GIS系统。

     2)地下市政基础设施施工过程各个阶段的图纸资料,重点记载设施的技术信息,在调查过程中,不同图纸类型优先级顺序一般为:竣工图、施工图、报建图、设计图,不同图纸形式的优先级顺序一般为:纸质图、PDF扫描图、CAD电子图。

     2.4.3 普查单元划分与调查

     普查单元的划分与调查步骤为:

    1)道路相关资料收集:收集现状道路矢量数据、规划路网矢量数据、自然灾害综合风险普查成果、道路基本信息台账数据、区域地质构造及不良地质资料等。

    2)普查单元划分、绘制:叠加现状道路矢量数据与规划路网矢量数据,若两者形状符合情况良好的,则以规划路网道路红线作为普查单元边线。若两者形状不一致时,存在建筑物的,以第一排建筑物的外边线作为普查单元边线;无建筑物的,普查单元边线需涵盖至机动车道、非机动车道、人行道、中间分隔带、两侧分隔带等范围。

    3)普查单元编号:按普查区进行编号,独立普查区内的普查单元编号唯一。编号按“普查区号+单元流水号”格式编制,普查区号依照行政区名称首字母编号(见表2),单元流水号以0001~9999数字自西向东、自北向南表示。

    4)普查单元属性调查:交通部门将道路管理GIS系统,导出道路基本信息台账数据。通过台账数据中的道路名称、道路起点、道路终点、所属区域等关键信息与道路普查单元建立一一对应关系,将管理信息和技术信息赋值给道路单元。未能赋值的部分属性字段则从自然灾害综合风险普查成果中提取,路幅形式、路幅宽度、红线宽度从现状道路矢量数据及规划路网矢量数据中获取,其他技术信息则在城建档案馆的工程档案图纸中调查获取。区域地质构造及不良地质描述等信息,从收集到的相关资料叠加分析进行填写。外业复核时,重点复核道路的路幅形式、路幅宽度、机动车道数量等关键信息。

      2.4.4 地下市政基础设施普查

     1)基础数据调用及格式转换(见图2)。向上级主管部门提出调用基础数据的申请,批准后,依照行政区及设施类型,从管理平台分别导出基础数据。导出后的数据依据新的数据标准进行格式转换,原有属性内容全面保留,缺失的信息在后续调查后补充填写。

     2)内业资料调查。前往各市政设施相关单位,对设施的专业管理GIS系统及图纸档案展开调查,调查过程中填写“市政设施管理信息和技术信息调查工作用表”。对于同一建设工程的市政设施,通常仅需填写一份调查表,但当设施信息存在较大差异时,应进行分段填写。同一调查表的内容未必出自同一单位的档案,应综合各单位的数据进行填写。若因管线年代久远致使图纸档案缺失,需做好相关记录。

      针对地下交通设施、人防工程等建构筑物,凭借空间位置即可判定图纸档案与基础数据的对应关系。然而,对于地下管线,应当通过管线的起止坐标、位置、路由、断面尺寸、材质等要素,综合判断图纸档案与管线区段的对应关系。

     若调查的信息与基础数据原有的信息不一致,暂时不更改原属性内容,将调查信息如实填写至调查表中,并做好记录,留待后续外业复核。

在调查进程中,严格遵循档案管理单位或权属单位的相关规定,在许可范围内,对档案中的关键信息进行拍照或扫描存储,作为后期质量检查的依据。

     3)外业现场复核/调查。外业现场复核工作,主要针对市政设施的技术信息进行复核,如地下管线的管材、管径等,以及地下交通设施的通道内外观情况。针对人防工程,需要调查人防专用设备设施状况,安排人防与测绘专业的技术人员执行。由测绘人员明确地下人防设施的位置及空间属性,由人防专业人员对地下人防设施进行全面的巡视、查看、测试、量测,填写防护属性的调查表。

     4)调查信息录入。为实现调查信息录入的便捷与准确,项目组自主研发了地下市政基础设施普查数据生产系统(见图3),与“市政设施管理信息和技术信息调查工作用表”配合使用,能够显著提升录入效率。该系统提供两种录入方式:

     一是,基于选择集录入。在调查的图纸档案中,若存在有效信息可使图纸与基础数据直接对应,如设施工程号、建设许可证号、验收合格证号、设施名称等关键信息,则通过这些字段选择对应的设施,直接录入补充调查的属性信息。

     二是,基于表格关联录入。当无法通过关键信息将图纸档案与基础数据直接对应,或者设施信息差异较大需分段填写时,应依据设施的起止坐标、位置、路由、断面尺寸、材质等,确定调查资料所对应的设施区段。为该设施区段赋予分段编号,表格也赋予相同的分段编号,将调查的属性内容填写在调查表格中,再通过分段编号将表格与设施区段关联,把表格内容对应赋值给该设施区段。

      2.4.5 权属(运管)单位核实确认

     普查成果经本单位二级检查及监理单位检查通过后,提交开展权属(运管)单位核实确认。由行业主管部门组织相关权属(运管)单位开展成果核实,重点核查设施管理信息及重要技术信息填写的完整性和规范性,极大提升了成果的质量。