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秘密通道导航研究所发布最新成果,精确定位地下网络,助力城市安全

阳岐 2025-11-02 02:16:32

每经编辑｜钟孺乾

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揭开地下的(de)神(shen)秘(mi)面(mian)纱：秘(mi)密(mi)通(tong)道导航(hang)研(yan)究所的革(ge)命(ming)性突(tu)破(po)

城(cheng)市(shi)，这个(ge)我们(men)赖以生存的庞(pang)大(da)生(sheng)命体，其繁(fan)华(hua)的表(biao)面之下(xia)，隐藏(cang)着一个错(cuo)综(zong)复(fu)杂(za)、纵(zong)横交(jiao)错的地(di)下(xia)王国。水(shui)管、电缆(lan)、通信线路(lu)、地(di)铁隧道、排污系统，甚至(zhi)可能存在(zai)的非(fei)法挖掘(jue)和(he)隐(yin)藏(cang)空间，共(gong)同构(gou)成了(le)我们(men)鲜(xian)为人(ren)知的“地下(xia)网(wang)络”。长期(qi)以来，这(zhe)个(ge)地下世界(jie)的(de)精(jing)确“地图”一(yi)直是(shi)困扰城(cheng)市管理(li)者和(he)安(an)全专(zhuan)家的一(yi)个(ge)巨大难(nan)题。

数据的缺失(shi)、老旧的(de)图(tu)纸、技(ji)术的(de)局限，使(shi)得(de)地下(xia)空(kong)间的探(tan)测(ce)和管(guan)理变得(de)异常困(kun)难，一旦(dan)发生(sheng)问题，往往(wang)会引发连锁反(fan)应，给(gei)城(cheng)市(shi)运行(xing)带来(lai)巨(ju)大(da)的风(feng)险。

今天(tian)，这(zhe)一困(kun)境即将被(bei)打(da)破。秘密(mi)通道(dao)导(dao)航(hang)研究所（以(yi)下(xia)简(jian)称“秘(mi)导所”）隆重(zhong)发布(bu)其最新科研成果(guo)，一(yi)项足(zu)以颠(dian)覆我们认知、革新城(cheng)市(shi)管(guan)理(li)的革命性技术(shu)——“地下(xia)网络精(jing)确(que)定位系(xi)统”。这(zhe)项技术不(bu)仅(jin)能(neng)以(yi)前所(suo)未有的精(jing)度(du)绘制出城(cheng)市地下网络的“数字孪生”，更能(neng)实时(shi)监测(ce)其(qi)状态，为(wei)城市(shi)安全提供强有(you)力的(de)科技(ji)支(zhi)撑。

“看(kan)不(bu)见”的威(wei)胁，如今“看得(de)见(jian)”

想(xiang)象一(yi)下，一场突如其(qi)来的地震，导致(zhi)地(di)下(xia)水管(guan)破裂，大量(liang)积(ji)水(shui)涌入(ru)地铁隧(sui)道(dao)，瞬(shun)间吞噬了(le)数个站点的正常运行(xing)，造成(cheng)巨大(da)的经济损(sun)失(shi)和(he)人(ren)员(yuan)恐慌(huang)。又或者，在(zai)城市(shi)建(jian)设(she)过程中，由于对地下(xia)管线(xian)的误(wu)判，施工(gong)队伍(wu)意外挖(wa)断了(le)重要(yao)的通信(xin)光(guang)缆(lan)，导致大(da)面积(ji)通信(xin)中断，影响(xiang)了社(she)会秩(zhi)序(xu)。

这些(xie)看似偶(ou)然的(de)灾(zai)难，背后(hou)往往(wang)都隐藏着对地(di)下网(wang)络(luo)认(ren)知不清(qing)的“看不(bu)见”的(de)威(wei)胁(xie)。

秘导所(suo)的最新(xin)技(ji)术，正是(shi)致力于将(jiang)这些(xie)“看不(bu)见”的(de)威胁(xie)“看得见”。通(tong)过融合了高精(jing)度传(chuan)感(gan)器、先(xian)进的(de)地理信息系统(tong)（GIS）、人工智(zhi)能(neng)（AI）算(suan)法以及物(wu)联网(wang)（IoT）技术(shu)，该系统(tong)能(neng)够(gou)对(dui)地下(xia)各类(lei)管(guan)线(xian)、构筑物(wu)进(jin)行厘(li)米(mi)级的精(jing)确定(ding)位和三维(wei)建模(mo)。这意味着(zhe)，我们不再依赖(lai)模糊(hu)不(bu)清(qing)的老(lao)旧图纸，而是(shi)拥(yong)有一(yi)个(ge)实时更(geng)新(xin)、精确到每一(yi)个接口(kou)、每(mei)一个(ge)节点的三(san)维地(di)下(xia)数(shu)字地(di)图(tu)。

多维(wei)探(tan)测，层(ceng)层深(shen)入

这(zhe)项(xiang)技(ji)术的(de)精髓在(zai)于(yu)其(qi)多(duo)维度(du)、多层次(ci)的(de)探(tan)测(ce)能力。传(chuan)统(tong)的地下探测(ce)手(shou)段，如(ru)探地雷达(da)、声波探(tan)测等，虽(sui)然能(neng)提供一定信(xin)息(xi)，但往往存(cun)在(zai)精度不(bu)足(zu)、覆(fu)盖范围有(you)限、易(yi)受干扰等问题(ti)。秘(mi)导(dao)所的(de)系统(tong)则(ze)整合(he)了多种(zhong)探测(ce)技术，并(bing)通(tong)过AI算法(fa)进行数(shu)据融合(he)与智能(neng)分析(xi)。

高(gao)精度定(ding)位(wei)单元利(li)用差(cha)分GPS、惯性导(dao)航系统（INS）以及北斗卫(wei)星导(dao)航系统（BDS）的(de)协同应用，实现(xian)对地面勘测设(she)备(bei)的精(jing)确位(wei)置(zhi)追踪，从而为后(hou)续的(de)地(di)下(xia)数据(ju)采集(ji)提供(gong)可靠的(de)地理基准。

多(duo)频段探地雷(lei)达（GPR）的应(ying)用，能(neng)够(gou)穿(chuan)透地(di)表(biao)，探测不(bu)同深度和材质的(de)地(di)下(xia)物(wu)体。通(tong)过对不同(tong)频(pin)率(lv)回波信号(hao)的(de)分(fen)析(xi)，可以(yi)区(qu)分出金属(shu)管线、非金属(shu)管线、混(hun)凝土(tu)结构、岩(yan)石等，并(bing)初步判断(duan)其埋(mai)深和尺(chi)寸。

再者(zhe)，声学(xue)与磁(ci)力探测技(ji)术的辅助(zhu)，能够进(jin)一(yi)步识(shi)别金(jin)属管线(xian)的具体位(wei)置和走(zou)向，以(yi)及地(di)下空洞(dong)或异常(chang)物质(zhi)的存在(zai)。

而最令(ling)人惊(jing)叹的是，秘(mi)导所(suo)的(de)AI算(suan)法能(neng)够将(jiang)这些(xie)海量(liang)的、来(lai)自(zi)不同探(tan)测(ce)设备的(de)数据进(jin)行(xing)智(zhi)能化的(de)“拼(pin)图”和“解(jie)构”。通过深度(du)学习模(mo)型，系统能够自动识别、分类、标(biao)注地下(xia)管(guan)线(xian)和(he)构筑(zhu)物(wu)，并(bing)精(jing)确(que)构(gou)建出其(qi)三维几何(he)模(mo)型(xing)，实现(xian)地下网络(luo)的高(gao)精度数(shu)字映射(she)。这种智能(neng)化处理，不仅大(da)大提高了探测(ce)效率(lv)，更重要的是，克(ke)服了传(chuan)统(tong)方(fang)法中(zhong)人(ren)工判读易(yi)产生的误(wu)差(cha)，保(bao)证了(le)数(shu)据的可(ke)靠(kao)性。

超越“地(di)图(tu)”，迈向(xiang)“生命(ming)体”的(de)实(shi)时(shi)感知(zhi)

如果说三(san)维(wei)数字地图(tu)只(zhi)是(shi)静(jing)态(tai)的(de)“蓝(lan)图”，那么秘(mi)导(dao)所(suo)的最(zui)新(xin)成果(guo)则赋予(yu)了地下(xia)网(wang)络“生(sheng)命(ming)”。通(tong)过(guo)集(ji)成物联网（IoT）传(chuan)感器(qi)，如压(ya)力传(chuan)感器(qi)、流量(liang)传(chuan)感(gan)器(qi)、温度(du)传感(gan)器(qi)、形(xing)变(bian)监(jian)测器等(deng)，可以对地下管(guan)线的(de)运(yun)行(xing)状态(tai)进(jin)行实(shi)时(shi)监(jian)测(ce)。

例如(ru)，在(zai)供水管(guan)网上安装(zhuang)的压力传感器(qi)，可(ke)以(yi)及时发现管线(xian)是否出(chu)现(xian)异(yi)常(chang)降压，预(yu)警(jing)可(ke)能(neng)存在(zai)的泄漏点(dian)。在排污系统中，流(liu)量(liang)和(he)化学(xue)成分(fen)传(chuan)感(gan)器(qi)可以(yi)监测水(shui)质(zhi)变化(hua)和堵(du)塞情况。在(zai)地(di)铁隧(sui)道(dao)内，形(xing)变监测(ce)器(qi)能够实时反馈结构(gou)受(shou)力情(qing)况，预(yu)警潜在(zai)的坍塌风险(xian)。

所(suo)有这些实(shi)时监测(ce)数(shu)据，都(dou)会通过无(wu)线(xian)网(wang)络汇聚到(dao)城(cheng)市(shi)大数据平台，并(bing)与高精度地下(xia)网(wang)络地图(tu)进(jin)行(xing)融合(he)。AI算法不仅(jin)能分析单个传(chuan)感器的读数，更(geng)能(neng)通过比对海(hai)量数据(ju)的关(guan)联性，预测潜(qian)在的(de)风险。例(li)如，当连(lian)续几(ji)个(ge)区域的供水(shui)压力(li)异常(chang)下(xia)降(jiang)，并且地面传感器检测到土壤湿(shi)度异(yi)常(chang)升高(gao)时，系(xi)统会(hui)立即(ji)发(fa)出(chu)高风(feng)险(xian)警报(bao)，指示可(ke)能发生(sheng)大面积地(di)下水管破(po)裂(lie)。

这种(zhong)从“静(jing)态地(di)图”到“动态感知(zhi)”的(de)飞跃，标(biao)志着(zhe)城市(shi)管理(li)者(zhe)能(neng)够从被(bei)动响应(ying)问题(ti)，转变(bian)为主动(dong)预防(fang)风(feng)险。城(cheng)市安(an)全管理将(jiang)进(jin)入(ru)一(yi)个全(quan)新(xin)的智能(neng)化、精细(xi)化时(shi)代。

智(zhi)慧赋(fu)能，筑牢城市安(an)全“地下长城(cheng)”

秘(mi)密通道导(dao)航研(yan)究所的(de)这(zhe)项革(ge)命(ming)性(xing)技术(shu)，其意(yi)义早已(yi)超(chao)越了(le)单纯的地下测绘。它(ta)为提升城(cheng)市安(an)全(quan)、优化城市管理、推动(dong)智(zhi)慧城市(shi)建(jian)设提(ti)供了(le)前所未有的强(qiang)大工具。

一、精(jing)准风险(xian)预(yu)警(jing)，构(gou)筑城(cheng)市安全“防火墙”

传(chuan)统(tong)城(cheng)市安全管(guan)理，往(wang)往是被动(dong)应对(dui)突(tu)发(fa)事件(jian)。而“地(di)下网络(luo)精(jing)确定(ding)位(wei)系统(tong)”的出现(xian)，使得(de)风险预(yu)警成为(wei)可能。通过(guo)对地下(xia)管(guan)线的(de)精确定位和状(zhuang)态监(jian)测，可(ke)以提(ti)前发现潜在的(de)隐患。

管线(xian)泄漏与爆裂预(yu)测：供(gong)水、供(gong)气、供(gong)热等重要(yao)管线一旦(dan)发生泄漏或爆(bao)裂，轻则造成停(ting)水(shui)停(ting)气，重(zhong)则引(yin)发火(huo)灾、爆(bao)炸甚(shen)至地面塌(ta)陷(xian)。该(gai)系统能够通(tong)过(guo)压力、流(liu)量(liang)、温度(du)等参数(shu)的(de)异常(chang)变化(hua)，以及土(tu)壤(rang)位移监测，提(ti)前(qian)预警管(guan)线泄(xie)漏(lou)的风险(xian)，为(wei)抢(qiang)修(xiu)赢得宝贵(gui)时间(jian)，将损失(shi)降(jiang)到最(zui)低。

地质(zhi)灾害(hai)监(jian)测(ce)：在(zai)易发生(sheng)滑(hua)坡、地面(mian)沉降(jiang)的区域(yu)，该(gai)系统(tong)可以结(jie)合地(di)质雷(lei)达(da)和形变监测(ce)数据(ju)，实(shi)时分析地下岩(yan)土(tu)体的(de)稳定性，预(yu)测潜(qian)在的地质灾害(hai)，为城(cheng)市(shi)规划和(he)居民疏(shu)散(san)提供(gong)科学依(yi)据(ju)。非法(fa)活动(dong)侦(zhen)测：某些(xie)地下(xia)空(kong)间可(ke)能(neng)被(bei)用于(yu)非(fei)法储(chu)藏、走私(si)活(huo)动(dong)，甚(shen)至成(cheng)为(wei)恐怖袭击的隐藏点(dian)。

该(gai)系统(tong)通(tong)过(guo)对地(di)下(xia)异(yi)常空(kong)洞的精确探测和(he)高(gao)密度(du)管线监测(ce)，能够有效识别(bie)出(chu)未经(jing)许(xu)可的(de)地下空间(jian)和异(yi)常活动迹象(xiang)，为(wei)安全(quan)部门提供(gong)关(guan)键线(xian)索。应急(ji)响应优化：当突(tu)发事件发生时(shi)，如火灾、爆炸、建筑物(wu)倒塌等，传统的(de)应急(ji)响(xiang)应往往(wang)面(mian)临着对地下(xia)情(qing)况不明(ming)的困(kun)境(jing)。该(gai)系(xi)统能够(gou)快速(su)提供(gong)现(xian)场(chang)地(di)下(xia)管线(xian)分布(bu)、地(di)下空间(jian)结构等信息，指导消防、救援(yuan)人员安全高(gao)效地开展工作，避免(mian)二次伤害(hai)。

二、赋能智慧城市建(jian)设(she)，提(ti)升运行(xing)效率

一个(ge)功能完(wan)善的(de)智慧(hui)城市(shi)，必然(ran)离不(bu)开对(dui)地(di)下(xia)空间的(de)精细(xi)化管(guan)理(li)。秘导(dao)所的这项(xiang)技术(shu)，是构建智慧城(cheng)市“神经系统”的(de)重要一环。

智能(neng)交通调度(du)：地(di)下管线(xian)密集(ji)区域(yu)，如地下停车场、隧道(dao)、地(di)铁站(zhan)，一(yi)旦(dan)发生管(guan)线故(gu)障，可(ke)能(neng)严(yan)重影(ying)响交通。该(gai)系统能够为(wei)交(jiao)通管(guan)理部(bu)门提(ti)供(gong)实时(shi)的(de)地(di)下信息(xi)，帮助规(gui)划(hua)绕行路线，优化(hua)交通(tong)信号(hao)灯(deng)配时(shi)，减(jian)少拥(yong)堵(du)。城(cheng)市规(gui)划与基建(jian)优(you)化(hua)：在新的城市建(jian)设(she)或改造项(xiang)目(mu)中，精(jing)确(que)的(de)地下(xia)管线(xian)信息(xi)是(shi)避(bi)免(mian)重复建设、降(jiang)低施工风(feng)险的关键(jian)。

该系(xi)统能(neng)够为(wei)城市规划(hua)者和(he)工程师提(ti)供详(xiang)细的(de)地下“基因(yin)图(tu)谱(pu)”，指导管(guan)线敷设(she)、地下(xia)空间(jian)开发，提高(gao)建设效率，节约成本(ben)。资(zi)产管理(li)与维(wei)护(hu)：城市地(di)下管(guan)线资(zi)产庞(pang)大且分(fen)布广泛(fan)，传(chuan)统的巡检方(fang)式成(cheng)本高(gao)、效(xiao)率(lv)低。该(gai)系(xi)统能(neng)够实现地下(xia)管线资产(chan)的(de)数(shu)字化(hua)、可视化(hua)管理，并结合运行(xing)监测(ce)数(shu)据(ju)，实现预测(ce)性维护(hu)，延长管(guan)线使(shi)用(yong)寿(shou)命，降(jiang)低维(wei)护成本。

能(neng)源与资(zi)源管理：对地(di)下能源管(guan)线(xian)（如(ru)天然(ran)气管道、供(gong)热管道）的(de)精确(que)定(ding)位(wei)和状(zhuang)态监(jian)测，有(you)助(zhu)于(yu)实现能(neng)源的(de)更(geng)高效输送和分(fen)配，减少(shao)能源损耗。对(dui)地下(xia)水资(zi)源(yuan)的(de)监(jian)测(ce)，也能为城市水(shui)资源管理(li)提供科学(xue)支持。

三、跨部门(men)协作(zuo)的(de)“数据引擎”

城市(shi)的运行(xing)涉及到(dao)多(duo)个部(bu)门，如市政、交通、通信(xin)、消防(fang)、人防、规划等(deng)。长期以(yi)来，部门(men)间(jian)的信(xin)息孤岛和(he)数据(ju)壁垒，严重(zhong)制约了城市管(guan)理的(de)协同效(xiao)率。

“地(di)下网络(luo)精确定位(wei)系(xi)统”提供(gong)了(le)一(yi)个统(tong)一(yi)、高(gao)精度(du)、标准(zhun)化的(de)地下(xia)空间(jian)数据平台(tai)。各部(bu)门可以基(ji)于这个平(ping)台，共(gong)享和调用所需(xu)的地(di)下(xia)信息，打(da)破信息壁(bi)垒，实(shi)现跨部门的协(xie)同管理和联动(dong)响(xiang)应。例(li)如，在城(cheng)市管线(xian)迁(qian)改中(zhong)，可以实现(xian)市政(zheng)、通(tong)信(xin)、电(dian)力等多(duo)个(ge)部(bu)门(men)的(de)在线(xian)协同审批(pi)和信(xin)息共(gong)享；在(zai)应急(ji)事件中，可以实(shi)现消防、市政、公(gong)安等(deng)部门(men)的信(xin)息共享和联合(he)指挥(hui)。

未来(lai)展望(wang)：地下(xia)智(zhi)慧，无(wu)限(xian)可能

秘密(mi)通道(dao)导航(hang)研究所的(de)这项(xiang)最(zui)新成果，不仅仅(jin)是(shi)一(yi)项(xiang)技(ji)术(shu)突(tu)破，它更(geng)是对(dui)未来(lai)城市(shi)发展模式(shi)的(de)一(yi)次深刻(ke)引(yin)领。随(sui)着技术(shu)的不断成(cheng)熟(shu)和(he)应用场(chang)景的(de)持续拓展(zhan)，我们有理(li)由(you)相(xiang)信，一个(ge)更加安全、高效(xiao)、智慧的城市(shi)正(zheng)在加(jia)速到来(lai)。

未来，我(wo)们(men)或许可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)：

全自动(dong)化(hua)的地下管(guan)线巡检与(yu)维护机器人(ren)，基(ji)于高精(jing)度(du)地图和实时监测数据，自主执(zhi)行检(jian)测、维修任务。地(di)下空(kong)间的(de)高(gao)度(du)智(zhi)能化(hua)利用，例(li)如，为(wei)自(zi)动驾(jia)驶(shi)车辆提供高精(jing)度地下导(dao)航(hang)，实(shi)现地下物流(liu)的(de)自动化。更(geng)精细(xi)化的地下(xia)环境监测(ce)，包(bao)括(kuo)地下(xia)水质(zhi)、土(tu)壤污染物等(deng)，为环(huan)境(jing)保(bao)护提(ti)供更多维(wei)度的数据(ju)支(zhi)持(chi)。

“秘密通(tong)道导航(hang)研究所发(fa)布最(zui)新成果(guo)，精(jing)确定(ding)位地下网(wang)络，助(zhu)力城(cheng)市安全”——这(zhe)不(bu)仅(jin)仅是(shi)一条(tiao)新闻标题(ti)，更(geng)是(shi)城市(shi)发(fa)展(zhan)迈向新(xin)纪(ji)元的强有(you)力宣(xuan)言。我们正以前所未(wei)有的(de)方式(shi)，揭(jie)开(kai)地下(xia)世界的(de)神秘面(mian)纱，将未知(zhi)变为(wei)可控，将潜在(zai)风(feng)险化为发(fa)展动力，为我们(men)脚下(xia)的(de)这(zhe)片土(tu)地，构(gou)筑起(qi)一(yi)道坚不(bu)可摧的(de)“地(di)下(xia)长(zhang)城(cheng)”。

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图片来源：每经记者闫玉清摄