隨著城市化進程加快，城市人口的密集度越來越大，城市空間資源利用呈現向三層空間發展的總體趨勢，城市空間基礎設施的信息化也將成必然趨勢。
當前國內外學術界和市政管理機構也在探討，例如有行業專家以“武漢城市地下交通發展趨勢”為基礎提出改變當前交通結構和交通方式，大力發展地下交通設施;依據“物聯網和BIM技術在地下綜合管廊建設運維中的應用研究”，提出從設計、施工、維護3個階段全面利用物聯網和BIM工具;有專家在《北斗+物聯網技術在地下管線管理中的應用》一文中提出，利用北斗衛星系統定位+物聯網技術開展地下燃氣管線的安全監管。從以上案例中不難看出當前行業內對于地下空間的利用大多局限于具體的行業，如交通、燃氣、供水、綜合管廊建設等，但對于城市空間如何整體規劃當前還沒有具體成果。
由于城市道路擁堵、馬路拉鏈、霧霾、城市內澇等問題，人們對改善城市環境的呼聲越來越高。但目前城市問題的根源在于城市發展模式、基礎設施等一定程度上違背了人與自然和諧發展的規律。城市空間發展趨勢是向三層空間拓展的，包括地下空間、地面空間和城市上空空間。
未來城市發展的趨勢是基礎設施盡量向地下空間發展，包括交通、電力、通信、燃氣、自來水、蓄水排水等;城市建筑、花園植被、市民活動空間、滲透型道路，建筑活動工業化、城市工廠搬遷至郊區(未來工廠將大規模采用機器人作業)可優化地面自然空間;城市風道、無人機交通航線、無人飛行車交通航線將優化城市上層空間。
三層空間城市基礎設施比重應在5:4:1，而當前該比重為3:7:0。但隨著綜合管廊技術、海綿城市技術、無人駕駛技術的發展，城市地下交通的比重會越來越高，城市的地下基礎設施占比也將越來越大。
