無人機測繪技術(shù)在城市建筑工程測量中的應(yīng)用

陳玉欣

摘 要：在進行施工相關(guān)工作的過程中，需要通過相應(yīng)的測量工具測量每個建筑物的位置、規(guī)格和相應(yīng)的點坐標，然后通過這些數(shù)據(jù)進行施工和管理。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)測量需要人工測量。雖然這種模式能有效保證數(shù)據(jù)的準確性，但實際工作效率相對較低。面對一些相對危險的建筑工地，測量人員的人身安全無法得到有效保障。無人機傾斜攝影技術(shù)是近年來在我國三維建模領(lǐng)域發(fā)展起來的一項高新技術(shù)。它通過在無人機上搭載多個傳感器，從垂直和傾斜角度拍攝，打破了傳統(tǒng)正射攝影的局限性，從而有效地收集相關(guān)地物和地形的各種數(shù)據(jù)，實現(xiàn)三維建模的準確性和效率。因此，為了進一步提高建筑測量的效率，提高這項工作的安全性，無人機傾斜攝影技術(shù)也在積極應(yīng)用于建筑三維建模。

關(guān)鍵詞：無人機測繪技術(shù);城市建筑工程測量;應(yīng)用

引言

近年來，隨著科技水平、社會經(jīng)濟水平的提高，高新技術(shù)開始迅猛發(fā)展，社會中各種信息技術(shù)都開始進行優(yōu)化、升級，在此背景下，無人機技術(shù)應(yīng)運而生。我國無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢尤為迅猛，尤其是無人機測繪技術(shù)，高效、合理地應(yīng)用此技術(shù)可為各行業(yè)測繪測量作業(yè)提供巨大技術(shù)支持。

1 無人機測繪技術(shù)在建筑工程測量中應(yīng)用的優(yōu)勢

1.1 監(jiān)測率高

無人機測繪技術(shù)是一項新興技術(shù)，在建設(shè)項目的應(yīng)用中占有十分突出的優(yōu)勢。在工程勘察中，基于無人機測繪技術(shù)的應(yīng)用，實時監(jiān)測建設(shè)項目的整體情況，有助于及時發(fā)現(xiàn)項目中的關(guān)鍵問題，針對各種風險因素制定相應(yīng)的應(yīng)急解決方案，提高應(yīng)急處理效率，確保建設(shè)項目的穩(wěn)定性和可靠性，以確保建設(shè)項目的施工質(zhì)量。

1.2 可快速處理信息

在傳統(tǒng)的城市建設(shè)工程測量中，被測目標很可能被覆蓋，很難達到觀測目標。此時，無人機測繪技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高測區(qū)的信息提取率。同時，該技術(shù)也適用于難以確定地面觀測對象的建筑工程測量。目前，從一些地區(qū)測繪局和一些大型測繪企業(yè)的分析來看，航拍無人機的應(yīng)用非常符合標準時空分辨率的要求，為測區(qū)的監(jiān)測和監(jiān)測數(shù)據(jù)采集提供了巨大的精度保證，并能有效地提取地物和地貌信息。因此，這項技術(shù)已逐漸應(yīng)用到各種項目中。

1.3 更加真實地反映建筑三維建模的實際情況

無人機傾斜攝影技術(shù)主要的特點就是通過多角度的拍攝，更加真實地反映相關(guān)建筑的實際情況，能夠保證數(shù)據(jù)收集的準確性，有利于相關(guān)工作人員更加高效地判斷建筑位置以及相關(guān)參數(shù)。與傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)測量技術(shù)相比，無人機傾斜攝影技術(shù)的仿真度較高，能夠有效解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)測量技術(shù)存在的弊端。此外，無人機傾斜攝影技術(shù)還在不斷地優(yōu)化與更新中，未來無人機傾斜攝影技術(shù)在數(shù)據(jù)測量乃至三維建模工作開展過程中的應(yīng)用效果將會更加理想。

2 無人機測繪技術(shù)在城市建筑工程測量中的應(yīng)用

2.1 城市建筑工程影像資料獲取

在開展建筑項目測量工作時，運用無人機測繪技術(shù)需要把相應(yīng)的準備工作落實到位，其中比較關(guān)鍵的內(nèi)容如下：（1）明確規(guī)劃好飛行路線;（2）經(jīng)過反復(fù)試飛，保證其性能穩(wěn)定。當運用無人機測繪技術(shù)開展相應(yīng)測量工作時，技術(shù)操作人員需要預(yù)先設(shè)想、了解周邊的環(huán)境情況和有可能存在的影響要素，主要目的在于確保無人機可以按照規(guī)劃好的飛行路線運行，不會發(fā)生偏航情況。當無人機執(zhí)行相應(yīng)的測量工作時，可結(jié)合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對采集到的測繪圖像加以處理，其具有的高像素與高精度識別率能夠讓畫面處理更為完善，也能為技術(shù)人員提供更加準確、可靠的圖像信息。另外，無人機測繪技術(shù)在影像獲取時精度非常高，能夠?qū)Τ鞘薪ㄖ椖康拿恳浑[蔽點進行清晰準確的拍攝，這就促使最終獲得的測量信息精確、全面。

2.2 通過傾斜攝影紋理映射構(gòu)建建筑的三維模型

在建模過程中，通常使用3dsmax中的三維建模平臺，根據(jù)相關(guān)建筑的特點進行分類，從而實現(xiàn)對相應(yīng)建筑的高效建模。斜攝影紋理映射是通過在三維模型中注冊二維圖像線段和投影線段來實現(xiàn)自動紋理映射。由于無人機在傾斜攝影過程中能夠有效地采集建筑場景，進而獲得高精度的外方位數(shù)據(jù)。通過相應(yīng)的外方位數(shù)據(jù)和共線方程，并在3dsmax中使用三維建模插件，可以確保傾斜攝影技術(shù)獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)得到充分利用。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，提取模型每個人臉的圖像紋理信息，然后完成相應(yīng)的傾斜相機紋理映射，最終實現(xiàn)三維模型的構(gòu)建。將無人機傾斜相機技術(shù)應(yīng)用于建筑工程三維模型的構(gòu)建，首先需要通過計算得到相應(yīng)的基本參數(shù)，然后實現(xiàn)無人機傾斜相機路徑的有效規(guī)劃。在應(yīng)用無人機傾斜攝影技術(shù)的過程中，可以有效地測量地面及相關(guān)建筑物的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)實現(xiàn)建設(shè)項目的三維實景模型的構(gòu)建，并利用該模型分析施工區(qū)域的數(shù)據(jù)和實際施工情況，從而實現(xiàn)無人機傾斜攝影技術(shù)在建筑物三維建模中的具體應(yīng)用，提高效率、穩(wěn)定性和安全性。

2.3 應(yīng)用于低空測量作業(yè)中

建筑工程測量環(huán)節(jié)受地理環(huán)境、施工條件等綜合因素影響，傳統(tǒng)航空攝影技術(shù)往往難以在復(fù)雜地形下正常工作，難以保證數(shù)據(jù)的準確性。借助于低空無人機測繪技術(shù)，其顯著優(yōu)勢在于不受時間和空間限制的影響，即使在環(huán)境條件非常惡劣的情況下也能保證測量工作的順利完成，不僅能實現(xiàn)高效的目標，而且能快速采集航空影像數(shù)據(jù)并進行快速處理。在緊急情況下，首選的應(yīng)用是無人機低空測量。從低空測量系統(tǒng)來看，它分辨率高，可以獲得非常清晰的圖像數(shù)據(jù)，完全可以滿足大比例尺測繪和測量的需要。此外，無人機低空測量系統(tǒng)的顯著功能還體現(xiàn)在檢測及校對方面，基于特寬較低數(shù)碼相機特有校驗設(shè)計軟件、像片重疊關(guān)系的應(yīng)用，能夠及時糾正機械形跡導(dǎo)致的誤差;在邊緣現(xiàn)場應(yīng)用，能有效改善因及相機姿態(tài)存在角度偏頗而造成的精準度問題;同時借助低空測量系統(tǒng)，也能夠大幅度減少成像系統(tǒng)重量，可充分滿足無人以及低空行測需求;更為關(guān)鍵的是，在應(yīng)用無人機測繪技術(shù)中 map-at/es 軟件的情況下，能夠有效提高整體自動化水平，增強影像處理能力的同時，也能推動建筑工程測量中低空無人機測繪這一核心技術(shù)實現(xiàn)更廣闊的發(fā)展。

2.4 利用無人機進行信息采集

在城市建設(shè)工程勘察中，可以利用無人機測繪技術(shù)收集工程建設(shè)數(shù)據(jù)，根據(jù)收集的信息類型不同，工作內(nèi)容也會有所不同。信息采集可分為手動采集和自動加密。其中，前者要求在使用無人機測繪的同時，結(jié)合計算機技術(shù)進行遠程監(jiān)控，并根據(jù)工程建設(shè)的需要實時調(diào)整測繪內(nèi)容。使用無人機拍攝圖像可以確保更高的信息獲取精度;后者是無人機內(nèi)部自律保護機制中的關(guān)鍵技術(shù)。在信息存儲的基礎(chǔ)上，保證了無人機采集信息的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。目前，無人機測繪技術(shù)還存在很多問題，影響了該技術(shù)的實際應(yīng)用。例如，無人機可持續(xù)飛行的持續(xù)時間一般為1小時左右。因此，在使用無人機測繪技術(shù)進行工程測量時，需要嚴格控制時間在50分鐘左右，否則很容易因無人機能量耗盡而下降。為此，需要規(guī)劃測繪點，合理劃分測區(qū)，設(shè)置無人機飛行速度和運行時間，在有效時間內(nèi)完成信息采集任務(wù)。

結(jié)束語

綜上所述，無人機測繪技術(shù)是一種現(xiàn)代化新型的高科技，將其應(yīng)用到工程測量中，可保障進測量精度、能實現(xiàn)高效測量，所以當代城市建筑工程中，要不斷探索測量作業(yè)和無人機技術(shù)的融合。

參考文獻

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