地图作为国际三大通用语言之一，是人们认识世界、改造世界、从事社会活动的重要工具，是社会文化现象的一部分。可以说，人们日常的出行、工作、旅游、学习都离不开各式各样的地图产品。

地图通过丰富的线条、颜色、符号和文字等信息，描绘出地表的整体风貌，可是你知道它是怎么制作的吗？

早在1700多年前，我国古代制图学家裴秀就提出了“制图六体”理论，通过分率（比例尺）、望准（方位）、道里（距离）、高下（地势起伏）、方邪（倾斜角度）和迂直（河流、道路的曲直）等理论总结了地图制作的经验和方法。裴秀的“制图六体”对后世制图的影响十分深远，直到明末西方的地图投影方法传入中国，中国的制图学才迎来再次革新。

如今，一张纸质地图的制作需要通过测、编、绘、印四个步骤，下面就为大家详细介绍一下吧！

第一步“测”

地图制作的第一步是“测”，主要目的是获得地物的位置信息。由于地球并不是一个正圆体，其表面高低起伏变化大，确定地面点的位置，需要建立统一的坐标系，确定它的水平和高程的零点，也就是起算点（X、Y、Z）的（0、0、0）点。其中，大地原点是经纬度的起算点和基准点，水准原点是高程的起算点和基准点。在我国地图测量的起算点中，大地原点在陕西省永乐镇，水准原点在青岛。

我国当前使用的最新国家大地坐标系是2000国家大地坐标系，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心 ，是 测制国家基本比例尺地图的基础。

确定坐标系统之后，利用各种测量仪器、传感器以及集成系统，对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集，并且通过关联各类型地物要素（如地貌、水系、植被和土壤等自然地理要素，居民地、道路网、通信设备、工农业设施、经济文化和行政标志等社会经济要素），形成基础地形图或基础地理信息数据库。

目前获得地物空间地理信息的方式主要有外业测量、航空遥感测量、街景采集、无人机航拍、三维激光扫描等，由于获取信息的方式日趋多样便捷，所以数据的类型也更加丰富。

第二步“编”

地图制作的第二步是“编”。通过测量获得各类数据和信息后，如何在此基础上制作成各类用途的地图呢？这就需要为地图的绘制设计规则，并且遵循相关地图编制行业规范。

编制中，根据实际工作需要，首先要确定地图制图区域和尺寸大小。

制图区域关系着地图内容的范围大小和制图核心，一般有全国、省、市域、县域和城区范围，有时还会因工作需要定制特定区域范围的地图。

尺寸大小关系着地图的载体大小和应用场景，一般有全开、对开、4 开、8 开、16 开等常规尺寸。景区旅游地图通常采用 2 开或 4 开的尺寸，这样更方便携带和手持查看，办公挂图或作战图则采用全开或更大尺寸，便于更全面详细地展示图中各类地理要素。

不同的制图区域和地图尺寸决定了地图的比例尺大小，也同样决定了地图内容的详细程度。比如，一张实际比例尺为 1：3200万的中国地图，图中表示内容主要有省、自治区、直辖市界线，特别行政区界线、省级行政中心等信息。一张实际比例尺为 1：1600 万的中国地图，与 1：3200 万的中国地图相比，在内容上增加了地级市行政中心、县级行政中心等信息。

一张实际比例尺为1：740万的城区地图，与1：1600万的中国地图相比，在内容上增加了地区界以及更多的县级行政中心。

在尺寸不变的情况下，表示区域范围越小，比例尺就越大，地图所能展示的内容就越详细。

其次是确定地图的内容表示。

除了基础地图外，根据需要还会编制专题性地图，地图内容的主次信息表达会更加分明，地图设计的层次感也会更加强烈。

最后是确定地图表达方式。地图的表达方式主要包括数学基础、地图符号、图例和图面视觉效果设计四个方面。数学基础设计即地图投影、制图网格密度及地图比例尺的设计。地图符号设计是专题地图中最重要的部分，具有科学性、准确性、实用性、艺术性。图例是地图上使用符号的归纳和地图内容的必要说明，便于读图和理解地图内容。图面视觉层次主要体现在专题要素突出、有层次差别。地图构图要保证地图主题得以充分表现，图名、图例、比例尺、文字说明、图片、图 表、附图等共同组成一个和谐的整体。

第三步“绘

地图制作的第三步是“绘”，就是依照设计好的规则利用数据成果绘制成地图。在传统制图时代，制图者使用专业绘图工具以手工绘制的方式制作地图，制作一张地图往往需要大半年时间。由于传统地图制作工艺复杂 、耗时较长，所以每一幅地图都十分珍贵。在古代，通常能使用地图的都是帝王，甚至大部分官员都没有资格使用地图。

不过，到了数字化制图时代，依靠地理信息数据库进行数据提取、综合取舍、分层符号转化、图外整饰，可以更加便捷地实现地图数字化绘制。

第四步“印”

地图制作的第四步是“印”。地图绘制好之后，在印刷出版前，需要按照相关法律法规通过自然资源部门的地图审核，审核通过的地图 ，就可进行制版印刷了。

通过以上四个步骤，最终我们才能看到一张精美的地图。所以，一张地图的诞生并不简单，它的背后凝聚着测绘专业人士的汗水和智慧。

随着科学技术的发展，地图的内容、形式、载体也在不断变化，除了传统纸质地图，目前还有电子地图、手机地图、互联网地图等各类地图产品，它们以各自独特的方式服务于城市建设和人民生活。

2020年9月24日上午，经中央编办、自然资源部批准，由原武警黄金第一支队组建的中国地质调查局牡丹江自然资源综合调查中心（以下简称牡丹江中心）正式挂牌成立，同时召开成立大会宣布领导班子任职文件。标志着这支有着优良传统作风，铁心向党、报效国家、服务人民的专业化红色队伍迈入了转制改革发展新阶段，开启了服务国家生态文明建设和自然资源管理中心工作的崭新篇章。

中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心副主任、党委委员沈运华宣读了牡丹江中心首届党委成立和班子成员任职的通知，并在讲话中，对牡丹江中心在过去建设发展中取得的成绩给予充分肯定，对下步转制落编工作提出明确要求。牡丹江中心党委书记王军锋代表党委班子作表态发言。大会由牡丹江中心主任、党委副书记崔新华主持。

局指挥中心副主任、党委委员沈运华和牡丹江中心主任、党委副书记崔新华共同为中心揭牌

原武警黄金第一支队组建40年来，一代代官兵始终不忘初心、砥砺奋进，秉持独具支队特色的“多金属勘查创新精神、区矿调转型攻坚精神、应用地质调查先锋精神”以及“老实做人、务实做事、踏实创业”的优良作风，先后探明各类金矿60余处，累计提交金资源量310余吨，为国家经济建设和资源储备做出了卓越贡献，立下了不朽功勋。先后被原国家冶金工业部授予“先进支队光荣称号”；被原国家地质矿产部授予“金矿地质勘查一等奖”，荣立“一等功”；被国家四部委授予“全国地质勘查功勋单位”；被中央国家机关党工委授予“中央国家机关先进基层党组织”；被武警部队表彰为“先进党委”3次、“党风廉政建设先进单位”4次、“连续11年预防事故案件工作先进单位”。

三军受号令，千里肃雷霆。转制改革以来，原武警黄金第一支队党委服从服务大局，拥护支持改革，突出抓好政治引领、文化铸魂、安全稳定、转制并轨等重点工作，抢抓改革机遇、勠力担当尽责，科学制定《业务发展规划》《人才队伍建设规划》，按照“适应、探索、融入”三步走发展战略，优化业务布局，完善运行机制，推动建章立制，为单位建设发展奠定了坚实基础。先后与沈阳地质调查中心、南京地质调查中心开展能力共建，与东北地区地勘单位进行战略合作；圆满完成14个图幅区域地质矿产调查，开展京、津、晋、吉草原资源综合调查和吉林省森林资源调查，城市地质调查为牡丹江经济建设、农业发展、防灾减灾、扶贫助贫等做出积极贡献。

蓝图已绘就，逐梦唯笃行。挂牌成立后，牡丹江中心将深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想，在自然资源部、中国地质调查局党组和自然资源综合调查指挥中心党委的坚强领导下，作为中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心直属的正处级公益一类事业单位，不忘初心，永葆本色，以服务国家重大战略需求为牵引，以服务政府人民需要为导向，聚焦国土空间生态修复支撑调查、自然资源综合调查、多金属矿产资源勘查、应用地质调查、基础地质调查研究、地质灾害调查及综合治理等工作，加快建成一支政治坚定、素质良好、结构合理、装备精良、技术过硬，能够承担国家基础性、公益性、战略性地质调查任务和服务自然资源管理中心工作的专业化队伍，为服务国家经济建设和生态文明建设做出新的更大贡献。

自然资源部中国地质调查局、局自然资源综合调查指挥中心有关部门负责同志参加成立大会和挂牌仪式。

自从1985年建立中国旅游地学研究分会并首次提出“地质公园”以来，中国旅游地学事业已走过33个春秋。30多年来，中国地质公园从无到有，从首创到持续走在世界前列，中国旅游地学行业的专家付出了艰辛的努力，也取得了辉煌的成就。

截至目前，我国已先后批准建立国家地质公园212个，总面积5.15余万平方千米，授予资格58个；批准建立省级地质公园343个；批准建立国家矿山公园33个，授予资格55个。同时，我国还有联合国教科文组织世界地质公园37个，总面积4.6万平方千米，在全球140个世界地质公园中位居首位，占比达26%。中国是世界上地质公园数量最多、增长最快的国家，一个类型多样、分布遍及全国的地质公园体系已初步建立。

中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会副会长陈安泽

新时代提出新要求，也更需要新的担当。作为一门地球科学的重要分支，旅游地学如何适应新形势、谋求新发展，为全球的旅游地学提供示范？近日，《中国矿业报》记者专访了中国旅游地学创始人、中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会副会长陈安泽。

《中国矿业报》：中国旅游地学经过30多年的发展，取得了哪些成绩？

陈安泽：从1985年旅游地学这一名词被提出，经广大地学界的努力创新，一门以地球科学为理论基础，以服务旅游为方向，以满足人民美好的精神生活需要为宗旨的地学分支学科——旅游地学已初步建立，并已在中国地质大学等四所高校建立了旅游地学本科专业，《旅游地学原理》已经出版，《旅游地学大辞典》即将出版。旅游地学作为一门学科已广泛走向世界。

在旅游地学理论指导下，中国创建了地质公园，并带动欧洲地质公园及联合国教科文组织世界地质公园的建立。可见，旅游地学在地学发展史、园林建设史以及在促进中国旅游业发展等方面具有里程碑意义。

《中国矿业报》：当前，中国旅游地学面临着什么样的形势？

陈安泽：党的十九大提出，中国特色社会主义进入新时代，我国社会的主要矛盾已经转化为“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。站起来、富起来的中国，正在向强起来的中国转换。人民的需求已由主要满足物质生活需求，转化为主要满足精神需求，这些都为旅游地学提出了更高、更新的要求。2018年，自然资源部组建，其下设国家公园管理局，把所有以国家公园为主体的自然公园进行统一管理，这为过去侧重为地质公园服务的旅游地学创造了更广阔的服务空间。同时，文化与旅游部的建立，为旅游与文化的结合提出了新要求，也为旅游地学必须与文化相结合提出了要求。随着世界地质公园的发展，一个全球性旅游地学的高潮正在兴起，旅游地学必须更深入地走向世界，这也是旅游地学面临的新形势。

《中国矿业报》：新时代旅游地学应该如何发展？

陈安泽：新时代旅游地学发展的总方略是：

一是构建一个完整的理论体系。旅游地学是以地质景观资源为核心、服务旅游为宗旨创立的一门新学科。在过去的30多年中，侧重于从普及地球科学知识去研究，侧重于从地质公园建设与管理角度研究，研究领域偏窄，学科体系不够完善。今后，在研究方面要拓展到全部地学景观，要加强地学文化、地学生态环境、地学美学、地学与构建以国家公园为主的自然保护地体系等研究，使旅游地学成为指导国家公园体制建设、地学文化旅游的完整体系。

二是建立一套完善的研究方法。实践-理论-再实践，进而完善学科体系，是创建旅游地学的基本方法。今后要继续坚持，但要大大扩展实践对象，不断改进研究方法，并发明一系列室外样本收集、室内分析测试的仪器、工具和手段，创新传播地学知识的手段与方法，使旅游地学从定性走向定量。

三是建设一支有理想、有奉献精神的地学队伍。创新、团结、奉献、开拓是引领旅游地学发展的基础。创新是灵魂，团结是力源，奉献是宗旨，开拓是方针。今后，要把全国有这种信念的同仁组织起来，形成一支强大的旅游地学队伍，以保障旅游地学顺利开展。

四是组建一批有战斗力的旅游地学组织。以中国地质学会旅游地学与地质公园研究会为核心，推动全国每个省（市、区）都有分支机构，建立团体会员、个人会员制度。在5年内，要发展个人会员2000名、团体会员50名~100名。推动地学文化旅游联盟发展，与各类地质公园、国家公园、自然公园组织建立密切合作关系，最终推动世界旅游地学组织建立，使中国成为世界旅游地学中心。

陈安泽与地学旅游人员考察黄石国家矿山公园的矿冶大峡谷

五是开拓服务领域。以地质公园为核心平台，将服务扩展到建设以国家公园为主的自然保护地体系、整个地学文化旅游、全国地学研学旅行工作、建设地学文化镇村工作、推动地勘与矿业转型发展、推进高校建设旅游地学本科专业、推进旅游地学研究到科研机构以及将地球科学知识普及到全国公众中去。

《中国矿业报》：您对中国旅游地学今后的发展有什么思路和想法？

陈安泽：发展旅游地学任重道远。对旅游地学今后5年的发展，我认为应该从以下方面着手：

一是依托地质公园、矿山公园创建一批地学内涵丰富、功能多样、有一定规模和较高管理服务水准的“地学旅游研学基地”。5年内要建设50家。

二是规划推动一批“地学旅游精品线路”。5年内要规划建设20条~30条，平均每省1条。

三是培养打造一批“地学文化创意产业园”。5年内规划建设10家。

四是培育打造一批“地学旅游商品研发生产基地”。采用“产学研”相结合的方式，在5年内培育5家~10家，以提高地学旅游纪念品在旅游商品中的特色。

五是培育打造一批“地学文化特色小镇”、“地学文化村”。从精准扶贫和普及地学知识出发，5年内建立20家，总目标100家；5年内建立地学文化村100处，总目标5000处。

六是组织撰写出版《中国地质公园科学导游指南丛书》100部、《中国地质文化旅游胜景》丛书10部~20部、《精品地学旅游线路导赏词》30部。

七是组建“高校用旅游地学系列教材编委会”。组织编写出版9部核心教材：《旅游地学导论》、《地质学基础》、《地理学基础》、《旅游学概论》、《地貌学与第四纪地质学》、《地学旅游资源调查与评价》、《环境与地学遗产解说》、《地学旅游规划与设计》等。若干参考教材：《导游必读旅游地学手册》、《旅游地学大辞典英文版》、《地学旅游900问》、《地学景观美学概论》、《地质公园学》、《中国地质公园史》、《世界地质公园史》、《中国旅游地学史》。

八是推动高校旅游地学本科专业建设。在现有4所高校的基础上，5年内再有5所~10所高校建立相关专业。培养一大批旅游地学本科生、硕士、博士。

九是推动旅游地学研究机构体系建设，促使建立中国地质科学院旅游地学研究室，并在高校及地质单位建立10个~20个旅游地学研究中心(含台湾和香港)。

十是以省旅游地学研究会和各研究中心为平台，建立地学文化旅游导游培训体系，年培训导游1万名。

此外，还要与中央电视台科教频道合作，指导《地理中国》栏目，拍摄10部地学旅游科学专题片，拍摄10条~20条地学旅游路线专题片。同时，以中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会为平台筹建旅游地学基金，建立旅游地学成果评选制度，旅游地学研究项目及学生资助制度，定期公布优秀成果，并给予奖励。还要争取在5年内举办一次世界地质文化旅游大会、举办一次中国地学文化科普大会，并要全面落实铜仁倡议书。

我们已迈入新时代，旅游地学也进入了一个全新的时代。全体旅游地学同仁要团结起来，共同为旅游地学构建一个完整的理论体系、一套完善的研究方法、一支有地学思想的队伍、一个有战斗力的组织，以开拓更宽广的服务领域。中国在世界上率先提出了旅游地学这一名词，是全球旅游地学的创立者，目标是使中国人创造的旅游地学成为世界领先的地学分支学科。我国要通过5年的努力，把旅游地学做大、做强、做精，为满足人民日益增长的美好生活需求做出更大的贡献，为全球旅游地学发展提供中国经验和中国智慧。

 

成都地下空间建设现场。 赵 凡 摄

 

武汉地铁站。 赵 凡 摄

 

上海地铁地下空间。资料图片

 

核心提示：城市化使得城市土地资源日益紧张，有效开发和利用地下空间成为大势所趋。在5月份召开的全国科技创新大会上，习近平总书记明确提出，向地球深部进军是我们迫切需要解决的战略科技问题。而国土资源部提出的科技创新“三深一土”战略，则让“向地球深部战略”实施进入快车道。其实近年来，上海、成都、武汉等城市已经开始立体空间发展的探索和实践，取得了不少实绩。但大部分城市在地下空间利用的规划、法规、管理、技术等方面都还处在起步阶段，如何解决地下空间的安全利用问题迫在眉睫。

 

自以为熟悉成都，可我还是在它最中心位置的天府广场上迷失。令人堵心的堵车和比肩接踵的人流像是不见了。

这是11月27日的上午，成都少有的太阳出来，眼前所见，是宽阔的广场，上面喷泉、绿地、雕塑、玩闹孩子，还有晒太阳的老人。

成都市规划院的领导带着我们来到步梯口，一边往下走，一边介绍：天府广场地下工程的总体布局是四层：地面广场，用于休闲和人车集散；地下一层，是商业、文化、交通功能；地下二层，是车库和地铁站厅，地下三层，是1号线站台，地下四层，是2号线站台。

原来，地面上的广场，在地下却成为另一个立体的繁华世界。会生活的成都人依然会生活，但是换了一种方式。

这种改变，是从什么时候开始的？终将向何方？

 

一

朝向未来的国家战略，迫切性、必要性几乎被大举进军的城市化“逼”出来，一开始就显示出不可阻挡的趋势性。从政府角度看，“三深一土”是中国科技创新的新高地。中国城市未来的发展、中国地勘产业的未来转型都能在地下空间利用中找到突破口

 

当在很多人都在纠结如何利用地面空间的时候，地下空间的利用，其实早就开始，只不过没有上升到整体的、长远的理念上认识。

中国在西汉时期就出现了5到7米深的水井；

1835年，四川自贡诞生了1001.42米的人工钻凿盐井；

我国目前最深的油井在新疆塔里木盆地，深达8408米；

我国第一口用于科学研究目的的5000米深钻在江苏省东海县诞生；

1969年10月1日，北京第一条地铁线路建成通车；

20世纪初，中国地质调查局开始把城市地质调查研究作为重要的工作内容

……

无论是单孔挖凿,还是成面积的挖掘建设，亦或是摸清家底的探索研究，我们早就因为各种各样的原因打起了地下空间的主意。但是，当21世纪第一个15年过去之后，很多有识之士深刻地意识到，这件事，我们再不做，就晚了。

在国外高校执教多年的中国地质科学院教授级高工戴春森知道不少国际做法。比如美国的“地球透明计划”、芬兰的“赫尔辛基地下空间总体规划”、马来西亚的“排洪与地下公路一体化”。

这些成规模、成系统的地下空间利用规划，在一些国家已经完成。地下空间利用的实践也在一些国家做得有声有色，比如新加坡利用100米以下的地下空间，主要是做物流；加拿大蒙特利的城市空间建设，30%已经转到地下；东京在地下修建了巨型的排水系统。有数据表明，国际城市地下空间利用率为30%。而我国城市平均地下空间的利用率只是17%。

地下空间利用的差距是因为整体深测水平有差距。按照地球深部探测首席专家组组长董树文的观点，我国深部探测领域相对国际先进水平之间有一个30年左右的代沟，我们在探测技术、探测和利用深度、探测分辨率和探测程度上都存在明显差距。就在人家开始第二轮深地探测时，我们的第一轮才刚刚开始。

其实，对地下空间利用的必要性，地球人的认识都一样，因为横亘在所有人眼前的问题都一样——而中国，压力则更大。

人口增长、交通拥堵、日益加剧的污染、越来越频繁的自然灾害、越来越严重的地表资源的枯竭……种种问题表明，要做到可持续发展，必须要把深地探测研究上升到国家战略的高度认识。

地下空间安全利用的国家专项研究势在必行。

在今年5月召开的全国科技创新大会上，习近平总书记明确提出，向地球深部进军是我们迫切需要解决的战略科技问题。国家领导人对地下空间和能源资源的开发利用高度重视，而新近叫响的国土资源科技创新“三深一土”战略，恰好契合了国家“十三五”规划纲要中提出的“深空、深海、深地、深蓝”发展目标。

“向地球深部战略”实施进入快车道。在此背景下，国土资源部与教育部、中科院、中国地震局共商建立了深地探测研究协调机制，成立了由国土资源部部长姜大明任组长的深部研究领导小组，责成由8位院士专家组成的首席专家组领衔编制地球深部探测国家重大科技项目方案，由多位院士专家组成的专家顾问委员会咨询把关，共同推进深地探测研究重大科技项目立项。

立项建议书目前已经完成，计划年底前完成论证工作，这是深地探测的进度表。在科学家的立项书里，深地探测项目分四个层次：第一层，近地表探测（0到0.5公里）；第二层，万米资源探测（0.5到10公里）；第三层，透视地壳探测（10到30公里）；第四层，深地科学探测（大于30公里）。要完成八大任务：地下空间探测与安全利用；深部含水层结构探测；深部资源能源探测与开采；深部油气探测与开采；地热资源探测与地热利用；深部地下观测与地壳活动性监测；深部探测前沿技术与装备；深部探测与深部过程。

地下空间安全利用的课题排在八大任务的第一，不仅因为它对于中国未来发展至关重要，还因为大家对它最摸不清底。

中国地下空间起步晚发展快，存在资源浪费、生态环境破坏等诸多问题，亟须科学的理论、先进的技术和严谨的规则进行破解，迫切需要通过国家重大科技专项“创理论、攻技术、建规则”。中国地质科学院党委书记、副院长王小烈说，地下空间安全利用和立项研究对于国家发展有三个重大意义：第一是缓解城市土地供应的压力，保障城市可持续发展；第二是防范自然灾害影响；第三是引导产业转型，培育新兴产业，增加社会经济的效益和生态环境的效益。因此，“向地下要空间、要安全、要效益，是我国社会经济和城市发展的必然选择”。

调研，就是立项论证工作的重要部分。

11月25日~28日，地球深部深探研究领导小组及首席专家组成员赴上海、武汉、成都三个大都市调研。来自国土资源部、教育部、中科院、中国地震局等不同部门的有关院士、专家每到一处，即马不停蹄地召开座谈会并考察现场，了解各个城市地下空间安全利用的需求点、梳理未来在地下空间安全利用中需要攻克的科技难题、沟通各地方因地制宜的特色发展途径。

 

二

关于地下空间的种种涉及，不能再只当成文学看。科学家的畅想把一个完全不一样的世界展现出来，你还当这是异想天开吗？不，它也许就是我们看得见的未来

 

“全球变暖，环境恶化，地面城市问题突出，人类已经开始探索太空定居。那么，我们有没有可能往下看？深部空间资源丰富，人类能否实现在地球深部生存和定居？”

四川大学的谢和平院士从这个发问开始了自己的阐述。他说，与我们已经熟悉的地面空间相比较，深地空间环境清洁、隔音隔震、天然抗自然灾害，低成本无辐射而且恒温恒湿。因此，深地空间可能成为优于太空移民定居，应对未来地球灾害的人类移居方式。

移居地下生活，需要建立全链条的生态圈。谢和平构想的奇特之处正在于此。在他的构想中，地下空间要打造出三层——地下宜居城市、地下生态圈和科学探索基地。在这张构想图中，有生活和文化区域，比如可将图书馆、博物馆、会展中心、体育馆、音乐厅、养老院等地上文化、娱乐设施转入地下；有交通与通信，比如可以在深部纵向和横向设计覆盖整个地下空间网络；有生态景观，比如可以进行包括植物、动物和微生物的地下生态系统构造，以及地下瀑布等景观系统建设。

科学的构想不是科幻小说，它的内核，还是科学研究与推理。对于谢和平带来的这场头脑风暴，大家观点并不相同，但都认为，地下空间的安全利用可以通过科技攻关实现，这已经并可能为越来越多的实践案例所证实。

地球深部工程要做什么？

地质学告诉我们，地球从地表到地心，分地壳、地幔和地核三个同心球层。现在所谓的地下空间利用，主要还在地壳层。在开发的过程中，要对付的，主要是覆土层和基岩层。而这两个层面的施工，需要多种技术的支持。

技术是为目标服务的。董树文提出，首先，地下空间是资源，需要向评价其他地下矿产资源一样进行规范地调查、勘查和评价；其次，所谓地下空间并“不空”，而是充满水土、岩石物质、具有温压梯度、应力变化等多重场元的平衡系统，一旦开发利用必然产生原始平衡的扰动和破坏，需要精细的探测和实时的监测技术；再次，地下深部空间具有极端物理、化学、生物和地质环境，可以开展地表温压条件下不可实现的实验，如增重环境与上天的失重环境恰恰相反，极具探索性。所以，地下空间探测与安全利用，包括了城市地下空间、地下含水层和特殊空间三个部分。

地质勘查、工程地质和地铁建设的多年实践，已经开发和运用了不少地下工程技术。但是要想达到董树文所说的三部分的要求，还远远不够。

戴春森根据国际事例研究提出，深部工程的展开，应该走这样的流程：第一是要做探测评价。要搞清地球原始平衡状态、建立多场的3D静态模型，画出基本线。第二是做规划。规划设计要考虑多种影响因素，比如工程叠加后对地质环境的影响、地质环境变化对工程的影响，这些变化随时间的演变过程、对这些演变最终造成灾害的可行性的动态模拟及灾变预测和规划、设计中的规避。第三就是建设使用阶段。这一阶段要进行对变化参数的监测，监测结果要用于校正和更新动态模型，要工程干预消除或延缓灾变演变过程。

将地面建设放到地下，必须杜绝急功近利。

作为地球深部探测首席专家，中国地质大学（北京）教授王成善院士说，在调研中，他产生了两个基本想法。第一个想法是要保证规划第一、安全第一和环境第一。城市地下空间的利用具有不可逆性。地面上建一个建筑，觉得不合适可以炸掉，地下就不行了；地下空间的发展是高成本投入，空间利用先后次序不同，影响的不是一两亿元，而是几十亿元、几百亿元的问题；地下空间受多强制性要素的约束，所谓上天容易入地难，是因为地下是个固体空间，充满了巨大不确定性。

他的第二个想法是地下空间利用规划必须考虑全功能、全深度、全资源和全灾害。他解释道，所谓全功能，是说由于地下空间的特殊性和巨大挑战性，我们一开始做的时候，就要把所有功能都考虑清楚，这种考虑要非常超前。所谓全深度，是指要站在整个世界科技发展的前沿态势来考虑深度问题。所谓全资源，不仅指地下资源，而且指在开发过程中的水、热和废渣石等资源的综合利用。所谓全灾害，是指既要考虑在地下空间利用之前的灾害问题，也要考虑到在开发利用过程之中的灾害问题，还要考虑开发利用之后运行过程中的灾害问题。

 

三

对于中国正在崛起的一批特大乃至超大型城市，解决地下空间的安全利用问题已迫在眉睫。城镇化大举进攻下，满负荷、超载量滋生出形形色色的城市病。一些城市已经开始立体空间发展的探索和实践，也取得了不少实绩。但大部分城市在地下空间利用的规划、法规、管理、技术等方面都还处在起步阶段

 

21世纪初，中国地质调查局开始拓展了一项有重要意义的工作：城市地质。2003~2009年，环渤海、长三角和珠三角启动了上海、北京、杭州、天津、南京、广州6个城市的三维地质调查试点。

南京地调中心研究员程光华告诉记者，三维地质调查试点在多领域采用多种技术手段对城市地质进行了全面、综合、系统的调查。在多个试点城市建立了数据库、三维模型和信息系统，为城市地下空间探测奠定了很好基础。但是调查深度大都以50米以浅为主，以工程地质钻为主，以钻孔为主，没能够很好地解决不确定性和抗干扰性的问题，深度和精度都有很大的局限性。

但是城镇化的大潮完全不能等待。大城市、特大城市、超大城市的交通和各种形式的污染让城市管理者急切寻找另一个空间，在全国各地迅速兴起的地铁建设热，是这种情绪最直接的表现。

成都，一个让人充满安逸生活想象的城市，在2005年之前，它的地下空间建设主要还是在人防工程、地下人行通道、车行下穿隧道、地下停车场这个层面。2005年，地下空间利用问题进入市政府的重要议事日程，该市先后编制了地下空间总体规划纲要（2005~2020）和《成都市中心城区地下空间利用规划》，将商业空间及居民活动空间逐渐往地下拓展。从2010年起，成都市进入了地铁快速发展期。该市规划局有关负责人说，目前，成都已经开通了地铁2号线、4号线1期和地铁3号线1期工程，运营里程达108公里。明年将开通运营4号线2期、10号线1期和7号线。

让他们自豪的还有巧用地下空间建交通隧道、地下停车场、地下综合管廊，以此来舒缓地面老城区压力。比如天府广场地下工程、川大校园内运动场地下工程、川师车辆段与综合基地地下工程等。把地下通道、停车场和地铁综合在一个空间成规模设计施工，既解决了交通拥堵老大难问题，又让历史古建熠熠生辉，让老城旧貌换新颜。

针对地区特点，成都市对地震水文进行认真分析梳理，在规划中重点研究地下公共设施规划布局，在深度上按浅、中、深分层指导，平面上形成分类控制布局。

成都市的热情非常高涨。他们计划要在2020年末，全市地铁运营总里程达到650公里以上，运营达到500公里以上。计划2025年末，全市建成地下综合管廊约500公里，全域成都基本形成区域骨干地下综合管廊网线。

武汉，一个由长江和其支流分为三处、水面面积占整个区域版图面积1/4的江城，地下空间如何利用？这个问题，实在让武汉市政府焦虑。武汉市市委常委、常务副市长龙正才感慨道，武汉这地方，动不动就要修桥，动不动就要修隧道，地上建筑设计力量还算雄厚。但是要论地下，难度就大了。

据武汉市规划部门介绍，该市2007年启动第一轮主城区地下空间利用专题规划，2014年结合地铁城市、海绵城市建设、“三旧”改造以及“十三五”规划等，启动新一轮武汉市地下空间综合利用专项规划编制。按规划，到2020年，武汉主城区地下空间规模要达到达到450万平方米，人均地下空间建筑面积达到6个平方米。

武汉人说，目前他们的地下空间使用最多的还是停车场。自2012年首条地铁通车后，武汉市进入地铁时代。目前已建成2、3、4号线地下轨道，线网总长度达到89公里。但这距离目标还很远。他们的规划是以14条线轨道交通线路，达到60分钟穿越，30分钟达到中心城区的目标。此外，武汉完成了多条水下隧道，其中武汉长江隧道2008年建成使用，是万里长江上第一条穿江隧道。东湖隧道2015年建成，是我国最长承重湖隧道。综合管廊、大型地下商业项目、地下人防设施等都在建设中。今后，他们将进一步拓展过江隧道，谋划地下排水深邃建设。

在管理方面，武汉市出台了《地下空间开发利用管理暂行规定》《轨道交通规划管理办法》等一批地方管理法规，探索了地下土地供应和产权登记，轨道交通安全建设与运营管控途径，开展了全市及重点地区的地下空间综合利用规划。

在对三个大城市的考察中，专家们不约而同地对上海地下空间安全利用的实践和规划思路竖起了大拇指。

上海的常住人口高达2415万，对于地下空间的迫切需求，促使它较早即开始了地下空间的开发。20世纪90年代以来，随着大规模旧城改造和新区建设，特别是地铁建设的大力推进，上海的地下空间开发已经形成一定规模，近几年更是进入快速发展期。

上海市规划和国土资源管理局有关人士介绍说，截至2016年，全市已经建成地下地下工程共有3.6万个，总建筑面积8186万平方米。截至“十二五”末，上海城市轨道交通网络运行线路总数已达14条600多公里，城市轨道交通基本网络已经全面建成。形成了一批多功能、大规模的地下综合体。地下综合交通枢纽和道路为优化城市交通提供了新渠道，结合绿地、广场、公园建成的地下车库缓解了中心城区停车资源紧张的问题。地下市政管线设施已成相当规模，专业管沟和综合管廊建设正在探索和推进阶段。此外，还已建成了一批指挥工程、医疗救护工程、防空专业队工程和大型人员隐蔽部等骨干民防工程。

上海在地下空间利用的管理上也进行了多项探索。比如出台了一系列法规政策，对地下空间安全使用管理和地下空间开发引发地面沉降防治等进行规范。2014年颁布实施的《上海市地下空间规划建设条例》要求，地下空间开发应遵循统筹规划、综合开发、合理利用、安全环保、公共利益优先、地下与地上相协调的原则，并对地下空间实现分层利用。同时，上海还建立了地下空间管理联席会议制度，市住建委牵头、17个部门统筹协调涉及地下空间利用的重大事项。为加强地下地籍管理，上海市还发布了《上海市城市地下空间建设用地审批和房地产登记规定》，分别针对存量单建地下空间、存量结建地下空间和新增地下空间提出了三维宗地构建方法。2013年市政府办公厅转发了《上海市地下建设用地使用权出让规定》，规范了经营型地下建设用地使用权实行出让制度，明确了出让方式，量化了出让价款的确定方法。

早在2003年，上海就在全国率先完成地下空间概念规划，这些年，该市相继出台不少相关规划，已有的规划在不断完善中。2012年出台《上海市城市地下空间开发利用和保护十二五规划》。目前，该市已制定了《上海市城市总体规划2016~2040》并向社会公示。

规划、法律、管理、技术工艺等等方面尽可能到位，上海的探索让人感受到精致用心的国际范儿。

三个城市以自己的方式因地制宜地探索地下空间的安全利用，原因是他们都有共同迫切的需求！

但问题和困难也是显见的，比如：

——规划布局需要有更长远的眼光，需要为未来发展做预留。

——就目前开发的深度和结构而论，尽管不少城市地下交通设施建设规模不小，但开发深度与全球城市相比有差距，轨道交通承担公共交通比重有待提高，地下交通网络化需要完善，地下快速路和地下步行道尚处于起步阶段。

——就管理而言，地下市政公用设施缺乏统一监管。地下空间建设的历史信息缺乏梳理和统筹管理和分享机制。

——在复杂地形上的地下空间利用好还存在技术工艺的难点

——在地下空间利用的法规政策上还有很多问题需要探索规范

——如何在地下空间建设中防灾减灾，保障地面和地下空间的安全，技术和设施需要借鉴全球城市经验，提前做合理有序的开展规划和建设。

11月28日晚，记者在返京的飞机上采访了刚结束调研任务的深地探测协调领导小组成员、中国地质调查局总工程师、地球深部探测中心主任严光生。

“中国城市发展的迅速程度令人震惊，像上海、武汉、成都这样的特大城市对地下空间的需求之大，简直就是迫不及待，而且它们都在加快脚步发展地下设施建设。”这种状态，严光生觉得，有喜有忧。“喜的是大家都意识到了地下空间安全利用的必要性，像上海这样的城市，甚至考虑得更长远，在规划中给后人留下了发展空间，从环保的角度，编制了2030年和2040年的不同规划。忧的是，我们现在对地下空间的了解还并不十分清楚，仓促上阵，肯定不行。还有很多科技难关需要进一步攻克”。下一步，他说，要在今年底前完成总体方案的论证，明年争取将完善好的方案上报国家。