摘要：城市地质调查是城市规划、建设和发展的先导性、基础性工作。在城市人口迅速增长、土地资源紧缺等因素影响下，城市地上地下协同规划、同步开发具有重要的现实意义。通过探明城市地下三维地质结构、地质环境条件、地下空间资源情况，将有效推动地下空间综合开发利用与城市规划布局优化。基于MapGIS10.5平台搭建成都市城市地质信息系统，借助云计算、数据挖掘等技术，面向自然资源国土空间规划业务领域，提供地质调查数据管理、查询、共享、预测评价及全空间应用分析服务，实现将多要素城市地质调查成果融入成都市城市规划布局、建设管理的流程。文章从系统架构、功能体系、平台应用等方面探讨了成都市城市地质信息系统平台的建设思路，为城市地质信息化建设支撑城市发展布局、地下空间资源开发利用提供了参考。
关键词：城市地质信息系统；国土空间规划；MapGIS；成都
0引言
城市土地资源紧缺、人口不断扩张、城市周围地质灾害频发等，已严重制约了城市的规划与发展，城市地下空间开发利用显得十分迫切与必要。城市地下空间的开发与利用对于推动城市由外延扩张式向内涵提升式转变以及快速、健康、生态发展具有重要的现实意义［1-3］。成都市在全国率先启动城市地下空间资源地质调查，具有先导性、示范性、引领性，调查成果将为推动建设践行新发展理念城市、美丽宜居公园城市［4］，打造“智慧成都”提供决策性支撑。自然资源信息化总体方案提出一是要形成全覆盖的三维自然资源数据底板；二是构建以数字化、网络化和智能化为支撑的国土空间规划体系并监督实施；三是建立“互联网+自然资源政务服务”体系；四是加强自然资源数据共享［5-6］。成都市地下空间资源地质调查应用系统开发及数据整合建库项目旨在建立城市地质大数据中心，实现地质存量资料和增量资料的统一管理，数据中心涵盖了地质测量、物探、化探、钻探、动态监测、山地工程等多专题、多学科数据，数据类型包括矢量数据、栅格数据以及图文地质资料数据。基于构建的地质大数据中心，搭建成都市城市地质信息系统，充分挖掘利用数据价值，实现海量数据一体化存储管理、地上地下城市全空间可视化展示，并提供查询统计、监测评价、分析预测、地下空间适宜性评价、地质信息共享等功能应用服务。通过与成都市国土空间基础信息平台集成，将地质调查成果融入国土空间规划业务流程，为政府谋划城市发展、统筹城市规划、优化城市布局，打造高品质的城市形象提供辅助决策支撑。
1系统总体架构
成都市城市地质信息系统以MapGIS10.5九州作为系统基础平台，实现GIS云平台及其应用的搭建。MapGIS10.5作为全空间智能GIS平台，充分融合了大数据、物联网、云计算、人工智能等先进技术，实现了超大规模数据的分布式存储、高效集成管理、挖掘及评价应用。系统采用“九州”地质微服务为驱动的技术中台架构体系（见图1），以“数据+业务”中台为核心，在微服务架构［7］、分布式服务框架［8］、实时监控服务、人工智能服务的支撑下，提供服务的注册、发现、负载均衡以及认证授权方面的技术能力，并按需扩展服务，从而保证整个技术架构更开放，保障地质服务应用共享和集成的需求。
2系统功能体系
2.1城市地质信息系统平台
2.1.1成都市城市地质云平台
系统主要使用对象为系统管理员和租户管理员，提供一站式系统运维管理支撑平台。平台各应用系统生产的数据及成果均通过其所提供的服务注册和服务功能将资源注册到云服务中心，向不同的用户和平台提供统一的服务资源。
2.1.2成都市城市地质信息云平台门户
成都市城市地质信息云平台门户是成都市城市地质信息云平台对外展示的窗口，也是成都市城市地质信息系统统一入口，是成都市城市地质服务资源的综合展示中心以及应用统一集成中心，面向成都市规划和自然资源局、地勘单位以及相关部门提供城市地质基础信息、专题业务、地质资料数据服务［9］，实现全市城市地质信息的公开、共享，同时可接入互联网，为社会大众提供地质科普知识。
2.1.3城市地质数据管理与维护子系统
城市地质数据管理与维护子系统以C/S架构模式运行，主要实现成都市存量地质资料数据和本次调查新增资料的一体化组织和管理，借助混合数据库存储管理机制，提供完整的地质图文资料数据（文档、表格、图片等）集成管理方案，实现空间数据和非空间数据的综合存储管理。
2.1.4透明成都全空间三维地质建模子系统
三维地质建模子系统是主要面向地质专业人员的C/S系统，提供全空间地上地表地下一体化三维建模工具，包括地上景观建模、地形地表建模、地下三维动态建模、3DMAX模型导入、BIM模型集成等功能，从而实现全空间三维模型的快速构建和集成（见图2）。
2.2城市地下空间政府决策服务应用平台
2.2.1城市地质应用服务子系统
城市地质应用服务子系统以B/S架构模式运行，将紧密围绕成都市经济社会发展和生态文明建设对地质基础信息的需求，以地质调查成果信息服务、地质资料信息服务、地质调查信息化建设为核心，实现调查评价、业务管理、共享服务全流程的数字化、网络化和智能化，为工程地质、水文地质、地质灾害等专题方向应用服务提供支撑。
2.2.2地上地下一体化三维展示分析子系统
地上地下一体化三维展示分析子系统以B/S架构模式运行，是打造透明成都的可视化窗口。系统实现对全市多维度、多专题的三维模型进行集成展示与分析。城市三维地质建模是三维信息技术在城市地质领域的一个典型应用，通过系统提供的模型剖切、爆炸、基坑开挖、隧道开挖及漫游等模型分析工具，丰富了多要素城市地质调查成果的表现形式，提高了城市地质资源环境的评价预测能力。
2.2.3城市地下空间决策分析子系统
城市地下空间决策分析子系统是面向成都市规划和自然资源局国土空间规划部门的B/S系统，结合成都市地上地下一体化三维模型成果，开展地下空间三维评价、地下构筑物的碰撞分析、地下空间适宜性评价、地下空间资源量计算、地下空间建筑物权属管理等工作，为国土空间规划部门科学、精准评价城市发展保障与环境承载能力提供地质资源环境依据和基础地质数据服务。
3系统成果应用
系统集成管理了成都市地质环境监测、地下空间开发利用适宜性、地下空间资源潜力等调查评价成果，形成了成都市城市地质数据库、城市地质信息系统平台、地下空间政府决策服务平台等信息化成果，探索了成都市地质资料汇交、地下空间资源开发利用与管理办法等制度体系建设。系统成果为政府在城市规划、建设、运行、管理等决策过程提供地质环境信息依据，结合国土空间基础信息平台的自然资源数据，推动成都市地上地下一体化规划和管理。
3.1服务于城市地下空间开发利用
城市地质信息系统通过提供地质数据查询分析、专业图件生成与编辑、三维模型建设与分析等功能服务，可面向各类用户对城市地质及相关数据进行二维、三维可视化处理和专业分析评价。基于融合地下空间、资源、环境、灾害等地质环境数据的三维地质模型，从岩土的工程性质、地质资源禀赋和约束性地质要素等方面综合评估，划定未来适宜城市发展的地下空间开发深度和风险分区，为地下空间专项规划编制与修编提供必要的地质信息，辅助地下空间开发利用适宜性评价工作的开展。
3.2服务于国土空间规划与自然资源行政管理流程
城市地质信息系统需整合数据进行全空间规划和自然资源评价，汇集成都市地上、地表、地下模型，进行全空间的立体化集成展示，为建设用地地上、地表、地下分别设立使用权提供数据与技术支撑，推进健全自然资源资产产权体系的建立，促进地上、地下空间合理开发利用；将综合管理大量的水土环境调查数据，在土地出让、规划、监控管理过程中，建立系统的水土环境评价体系，进行全生命周期的水土环境质量管理，为国土空间规划与自然资源行政管理流程提供决策依据。
3.3服务于城市地质灾害防治
结合成都市西部龙门山地区及东部龙泉山地区属于地质灾害易发区的特殊地质条件，城市地质信息系统的建设将依据成都市地质资料数据库，提供查询不良地质体和各类地质问题的工具，将研究如何将历史地质资料与实时监测数据相结合，进行地质灾害易发性或危险性评价，进行地质灾害隐患点分级，为后续地质灾害防治工作提供必要的信息服务，同时为工程建设、城市规划提供详尽直观的第一手资料及评价建议。
4结语
自然资源部信息化建设总体方案后，如何将城市地质数据资料与三维地质模型服务于自然资源相关业务部门，是城市地质信息系统建设需要共同研究、努力探索的方向［10-12］。成都市城市地质信息系统的搭建，旨在初步探索城市地质数据和三维地质模型在国土空间规划部门的应用，打通部门之间的壁垒，实现数据共享，丰富规划体系，达到城市地质数据参与城市规划和治理的目标。（1）基于微服务架构，实现了城市地质信息系统和国土空间基础平台的深度融合，打通了数据和功能应用之间的壁垒，为数据和应用跨平台、跨部门共享奠定了技术基础。（2）基于用户分层分级的理念，建立了面向不同用户群体的多要素城市地质系统成果体系，可为同类项目建设提供参考。（3）立足应用，紧密结合成都市城市规划、建设、管理的需求，搭建了地下空间政府决策平台，有效支撑成都城市发展对地质信息的需求。
作者：杨其菠 李泓儒 潘声勇 周炜 陶海江 单位：武汉中地数码科技有限公司
