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新加坡与数字地下工程走出来

数字地下工程是一项地下效用制图的研究和应用计划。该项目旨在为新加坡现有和未来的地下设施建立可靠的数字孪生系统,即对现实世界进行准确和持续更新的数字表示。

来源:digitalunderground.sg

新加坡是一个土地稀缺的城市国家,可供建设的土地有限。虽然这个城市国家在其历史上成功地应对了这一挑战,但它正在寻找新的解决方案,以满足其日益增长的需求。新加坡目前正在实施战略计划,以更好地利用可用的土地,包括开发地下空间以供未来(再)开发。

完善的地下外表基础设施地图对于有效规划和地下空间,降低资本基础设施项目的不确定性和风险至关重要,以及安全的建设实践至关重要。该项目正在努力建立一个综合的3D数据库,汇集了新加坡所有地下公用事业的数据,并促进了数据质量的逐步和持续提高。最终,估计努力支持更好的土地使用以上以及开发人员和建筑工人的地面和时间和成本效率。

数字地下工程启动

2019年,市区重建局(市建局)推出了2019年总体规划拟稿该项目首次为未来10至15年选定区域的地下空间开发提供了框架。新加坡的地下空间目前是广泛基础设施的所在地,包括铁路线、公用事业网络、人行道、燃料和弹药储存单元。在未来,它必然会变得更加拥挤,导致管理和规划地下空间以适应当前和未来的需求的挑战增加。罗勃·范·森先生新加坡eth中心数字地下项目项目负责人他说:“在西欧和北美,地下公用事业测绘是为了减少公用事业罢工,而新加坡的计划主要是为了有效地规划和管理地下空间。”

根据市建局制定的指引,规划机构认为有必要提供可靠的地下设施地图。缺乏可靠的信息可能导致漫长的规划和发展过程,低效和昂贵的土地管理过程,开挖工程中公用事业罢工造成的服务损失,以及寻找地下公用事业的额外经常性成本。

为了解决挑战,2017年,新加坡土地当局在与新加坡埃尔埃尔埃尔(SEC)和瑞士苏黎世市的研究合作中发起的数字地下工程research-to-application倡议。这个项目的动机是迫切需要的更好地规划和管理地下空间,并准备支持新加坡的未来计划。该项目的第一阶段于2019年6月结束,发布了一份路线图,其中包括一套战略和建议,将有助于新加坡开发可靠的地下设施地图。目前,该项目已进入第二阶段,旨在为新加坡的可持续公用事业测绘生态系统奠定基础。

什么是“研究到应用”计划?

数字地下工程是由Singapore-ETH中心该研究机构由瑞士联邦理工学院Zürich (ETH Zürich)和新加坡国家研究基金会(NRF)在其CREATE计划下建立。在这项研究合作中,该团队与新加坡和Zürich政府机构密切合作,使这两个城市都可以受益于地下测量技术和先进数据建模技术的研究结果。

此外,该项目还包括对地下数字双胞胎的研究,以增进我们对地下基础设施多维度的理解。为了确保研究满足地面需求,该团队进行了研究,分析了新加坡的地下公用事业信息需求,并分析了新加坡国内外现有的公用事业地图生态系统。

对目前可用的地下测绘技术进行了回顾,如常规测量工具、激光和摄影测量、探地雷达(GPR)、RFID标记和陀螺仪测绘。为了评估各种技术在新加坡的可行性,进行了一系列试点研究。此外,捕获的数据被建模并与其他来源的数据集成,以展示其在城市规划和土地管理中的潜在应用。这带来了新的见解和经验教训,为制定路线图铺平了道路。

技术采用

需要一种协调和综合的方法来测绘新加坡的地下设施——一种完整的生态系统方法——以产生可靠的信息,有效地规划、管理和开发地下空间。为此,一个单一的、整合的地下设施三维数字双胞胎正在进行中,以确保新捕获的数据的质量,并通过试验沟槽调查、地下设施工程和测绘,推动现有数据的质量不断提高。

与传统的一次性映射方法不同,数字双胞胎通过连接数据环境连续地与物理世界连接,其中它都提供和摄取数据。它还旨在使质量成为数据的已知和托管属性。为了提供准确的数据和支持新的数字数据捕获工作流程,测量和映射域中的专业人员需要用新技术的新功能,技术和知识。

为了探测地下,采用了无损地球物理技术gpr来探测和定位地下设施。数字地下项目与Futurus建筑-开展现场试验,对新加坡现有的公用事业进行定位和测绘,并解决数据定位精度不足的问题。此外,利益相关方还与Leica Geosystems和IDS Georadar合作,在其现场研究中使用了Pegasus: Stream。Leica Pegasus: Stream是一个拖曳式测绘平台,包括Leica Pegasus激光扫描仪和IDS geoadar Stream EM GPR,可以以前所未有的速度和体积一次性捕获高分辨率数据。

“我们在项目的第一阶段对(3D) GPR进行了广泛的研究,但也包括EML、RFID标记、惯性测绘和传统技术,如全站仪、GNSS RTK和激光扫描。在第二阶段,我们保持最新的技术进步,并支持使用量子重力仪的试验。此外,我们亦在研究如何利用摄影测量和激光扫描技术,快速测绘明沟装置,以解决新落成的公用设施在短时间内可见及可供测量的问题。罗布·范的儿子。

利用扫描器和探地雷达收集的数据,开发了一个概念数据模型,包括地下公用事业资产的三维表示、准确可靠的测量信息和LADM(将现有地籍图与地下公用事业连接起来)。

研究 - 应用数字地下地下倡议

未来

数字地下工程的第一阶段制定了路线图,提出了一种集成的、“整个生态系统”的方法。它不仅包括空间信息和利用地理空间技术的价值主张,还考虑了立法、协作、能力建设、治理和研发。路线图详细介绍了五个主题的建议:协调、整合、捕获、容量和社区。

该项目目前正处于第二阶段,团队正在努力建立一个可靠的数字双胞胎和一个可持续的公用事业地图生态系统的基础,以支持它。该团队将提出一些工具,可以帮助新加坡将其测绘地下的计划付诸行动,包括:

  • 地下公用事业数据治理框架
  • 数字数据管理基础设施的概念证明
  • 包括其他用例(如非破坏性的测绘)的调查标准
  • 测量专业人员的培训和认证框架。

此外,团队已成功建立数字地下连接社区的实践,携手共进Bentley系统的数字发展学院新加坡测量师及估价师学会

利用可靠的空间信息和地下地图数据将继续促使作出更好的决定,从而在转入地下之前和之后降低成本、延误和安全危险。未来,“数字地下”计划将帮助建立一个全国地下设施地图,整合现有设施的数据,并在一个地方包括新数据。它将对执行国家地下设施测绘战略起到重要的推动作用。

来源:digitalunderground.sg

项目时间表

2017年8月

新加坡土地管理局发布了公用事业勘测全国标准的第一版,这是大多数新建公用事业的强制性标准。

2017年10月

SLA、SEC和City of Zürich共同启动数字地下项目第一阶段。

2018年10月

Leica Pegasus: Stream pilot studies。

2019年6月

结论阶段1.释放路线图和建议。

2019年7月

第二阶段——实用地图生态系统的基础——开始了。

2019年10月

发起数字地下连接─地下可靠的数字孪生的实践社区。

2021年6月

结论2阶段。