本书以第一次地理国情普查工作为契机，以城市发展适应性理论为支撑，阐述地下管线空间布局安全性、地下管网承载力和地下空间资源利用状况与城市发展的相互关系，以地理国情普查成果数据、地下管线普查数据、管线权属单位专业数据以及基础地理信息数据为基础，分析各类数据处理技术，采用GIS空间分析方法、系统综合评价方法，建立地下管线监测与城市发展适应性分析指标体系与评价模型，搭建地下管线监测与城市发展适应性分析辅助系统，为实例分析提供辅助支撑，最后是实例分析，选择试点区域开展地下管线空间布局安全性、地下管网承载力和地下空间资源利用状况分析工作。
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第1章 绪论 1
1.1 城市与城市地下空间发展 1
1.1.1 城市与城市化 1
1.1.2 城市容量与城市空间 3
1.1.3 城市地下空间及其发展 4
1.1.4 城市地下空间开发利用约束条件 10
1.2 地下管线监测与城市发展适应性分析的必要性 12
1.2.1 城市地下管线监测的内涵 12
1.2.2 地下管线监测是城市可持续发展的客观需求 15
1.2.3 地下管线监测是地理国情监测的重要内容 15
1.2.4 城市发展适应性评价 17
1.3 城市地下管线信息化 18
1.3.1 城市地下管线信息化建设的必要性 18
1.3.2 城市地下管线信息化发展与现状 20
1.3.3 城市地下管线信息化发展趋势 21
1.4 地下管线监测与城市发展适应性发展现状 22
1.4.1 地下管线监测发展现状 22
1.4.2 城市发展适应性研究现状 26
第2章 城市发展适应性理论基础 29
2.1 城市结构及其特性 29
2.1.1 城市结构 29
2.1.2 城市系统特性 31
2.2 城市可持续发展 36
2.2.1 集约节约利用土地 37
2.2.2 节约能源和水资源 39
2.2.3 缓解城市发展中的矛盾 40
2.3 城市发展适应性评价 46
2.3.1 适应观的思想基础 46
2.3.2 适应性及其测度 46
2.3.3 适应性城市评价的方法基础 48
2.3.4 传统城市建设的适应性因素 51
2.3.5 城市发展适应性评价的基本要素 55
第3章 地下管线与城市发展适应性 61
3.1 地下管线空间布局安全性 61
3.1.1 城市地下管线卒问布设原则和要求 62
3.1.2 城市地下管线空间布局特点 63
3.1.3 地下管线空间布局安全隐患 64
3.1.4 地下管线空间布局安全性与城市发展的相互作用 66
3.2 地下管网承载力 67
3.2.1 地下管网承载力基本概念 68
3.2.2 地下管网承载力特征 69
3.2.3 地下管网承载力与城市发展的关系 70
3.3 地下空间资源利用状况 71
3.3.1 城市发展对地下空间的需求 72
3.3.2 地下空间资源的特征 72
3.3.3 地下空间资源开发与城市发展适应性的关系 73
第4章 地下管线与城市发展适应性评价数据资源及处理 75
4.1 数据源 75
4.1.1 数据分类 75
4.1.2 数学基础 82
4.1.3 数据分类利用 85
4.2 数据模型 87
4.2.1 对象模型 88
4.2.2 场模型 89
4.2.3 网络模型 90
4.3 数据获取与融合 90
4.3.1 坐标转换 90
4.3.2 投影转换 91
4.3.3 格式转换 94
4.3.4 尺度变换 94
4.3.5 数据的提取与融合 96
第5章 地下管线与城市发展适应性评价基本方法 103
5.1 GIS空间分析方法 103
5.1.1 空间量算 103
5.1.2 空间分析 107
5.1.3 空间统计分析 113
5.2 系统综合评价方法 114
5.2.1 综合指数法 114
5.2.2 层次分析法 114
5.2.3 主成分分析法 117
5.2.4 人工神经网络评价法 118
5.2.5 灰度关联度评价法 1 19
5.2.6 模糊综合评价法 121
5.2.7 小结 122
5.3 评价指标体系建立方法 122
5.3.1 基本原则 122
5.3.2 指标构建及筛选 123
5.3.3 指标标准化处理 125
5.3.4 加权系数的确定 127
第6章 地下管线与城市发展适应性评价模型 128
6.1 地下管线空间布局安全性评价 129
6.1.1 占压分析 129
6.1.2 净距分析 130
6.1.3 顺序分析 131
6.1.4 空间布置分析 132
6.1.5 埋深分析 133
6.1.6 穿越分析 134
6.1.7 地下空间布局安全性综合评价 135
6.2 地下管线承载力评价 135
6.2.1 给水管网承载力评价 135
6.2.2 燃气管网承载力评价 139
6.2.3 排水管网承载力评价 142
6.2.4 供电管网承载力评价 145
6.3 地下空间资源利用状况评价 147
6.3.1 地下空间资源开发利用适宜性分级 148
6.3.2 地层深度对地下空间利用的影响 150
6.3.3 地面现状划分 150
6.3.4 地下空间开发利用状况评价指标 152
第7章 地下管线监测与城市发展适应性分析辅助系统 154
7.1 设计目标 154
7.2 系统设计原则 154
7.3 系统总体架构 155
7.4 基础平台选择 157
7.5 数据库设计 158
7.5.1 数据库总体结构 158
7.5.2 数据库概念设计 159
7.5.3 数据库表结构设计 160
7.6 地下管线监测与城市发展适应性分析辅助系统功能设计 168
7.6.1 数据编辑与处理子系统 168
7.6.2 地下管线空间布局安全性分析子系统 171
7.6.3 地下管网承载力分析子系统 171
7.6.4 地下空间资源利用状况分析子系统 173
7.6.5 成果展示与输出了系统 173
第8章 地下管线监测与城市发展适应性分析应用 175
8.1 试点区域基本情况 175
8.1.1 试点区域概况 175
8.1.2 试点区域地下管线概况 176
8.1.3 试点区域数据源 176
8.1.4 数据处理 178
8.2 地下管线空间布局安全性分析 182
8.2.1 占压分析 182
8.2.2 净距分析 186
8.2.3 顺序分析 189
8.2.4 空间布置分析 196
8.2.5 埋深分析 200
8.2.6 综合分析 203
8.3 地下管网承载力分析 207
8.3.1 给水管网承载力分析 207
8.3.2 燃气管网承载力分析 209
8.4 地下空间资源利用状况分析 210
8.4.1 地面现状划分 211
8.4.2 地下空间开发限制分区 213
8.4.3 地下空间资源容量估算 216
8.5 试点区域地下管线与城市发展适应性结果 217
8.5.1 地下空间布局安全性 217
8.5.2 地下管网承载力 218
8.5.3 地下空间利川状况 218
第9章 结束语 219
9.1 主要结论 219
9.2 研究展望 219
主要参考文献 221
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