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摘要:无人机测绘技术(UAV),主要是通过无线遥感技术控制飞行设备,对施工区域或者施工主体进行巡航拍摄、并对其主要数据信息进行测量采集,通过无线电传输到处理终端。随着无人机技术的快速发展,在大型建筑工程施工中无人机测绘技术的应用发挥着巨大的作用,大幅度降低了建筑施工进行测量的难度,更好的克服了环境因素给测量带来的不利影响,并且使得测量时间大大缩减,提高了测量工作的效率,而且无人机技术的应用可以更科学的综合处理工程数据,给工程建设提供更可靠更直观的建议,保障建筑工程测量工作的顺利开展。
关键词:无人机技术;工程测量;实景建模
引言
无人机技术已在许多领域得到广泛应用,尤其是在工程测量领域,表现出较好的应用效果。无人机测绘技术的合理应用能够为建筑工程提供更加精准的数据。
1测量技术原理
无人机测量系统作为无人机技术的重点,主要由其搭载的软件和硬件系统两部分组成。其中硬件系统是整个无人机技术的核心支撑体系,主要涵盖了无人机的空中飞行系统和其负载的监控系统。整个硬件系统在测绘作业开展的过程中起到了至关重要的作用,是无人机在勘测过程中能够获取稳定数据的基础。在施行野外勘测工作时,工作人员可以通过无人机实时监测现场的数据信息,并根据无人机实时反馈结果及时动态调控项目的测量方案。软件系统用于支撑无人机在测量过程中进行航线设计,以及在航行过程中各项影响因素的分析处理以及无人机监测数据结果的储存工作。
2无人机测绘技术的优点
2.1监测率高
无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用表现出极为明显的优势,可对工程整体情况进行实时监测,保证在第一时间及时发现问题。无人机测绘结果的准确性更有利于建筑团队针对问题与风险制订合理的应急方案,在保证建筑工程质量达标的同时提高了工程的稳定性。
2.2信息采集高质高效
在工程测绘工作进行中采取无人机测绘技术,对于整个建筑工程的施工进度与质量都有着积极影响。测绘时,无人机能够利用完善的信息采集系统进行数据信息的有效采集,然后再利用配套的信息传递系统进行数据的快速处理,为技术人员提供准确的数据。目前在水文地质环境较差的地方,往往会更加注重无人机测绘技术的应用。
2.3安全系数高
随着我国建筑物水平的不断提高,高层建筑以及其他更为复杂的建筑逐渐被广泛应用于建筑工程的建设过程中,所以,在针对高层建筑以及复杂的建筑物进行测量的过程中,测量工作人员的安全系数得不到保障。而使用无人机遥感技术,由于只要在地面进行无人机的操控,即可进行高空测量和数据测量,所以,这在一定程度上维护了我国国民和工作人员的生命安全,从而提高了工程测量的安全系数。同时如果无人机在上方进行测量的过程中,由于操控不当而出现了坠落或者碰撞问题,可能会导致无人机的使用受到阻碍,但是经过后期的修理,依然可以应用于工程测量中,所以通过无人机遥感技术,利用无人机进行工程测量,能够维护我国更多工作人员的生命安全,保证建筑工程以及其他工程的工程测量具备更好的安全性。
2.4测量范围灵活
无人机遥感技术在测量的过程中,测量范围与传统测量技术相比相对较为灵活,例如在利用无人机对高层建筑物进行测量的过程中,可以使无人机从顶层到底层全方位的测量,并且能够实时的监测到无人机所测量的数据,以及通过遥控系统控制无人机所能到达的位置,这样不仅保证测量的范围能够灵活,还能够保证无人机所测量的范围有效的增大,而使用传统的测量方法,不仅测量范围相对较小,在实际测量过程中也不具备一定的灵活性。
除了在测量范围上相对比较灵活以外,对于数据的处理方面,无人机遥感技术也领先于传统的测量技术,使用传统的测量技术在进行工程测量过程中,需要将工程的测量进行详细的记录,然后需要将记录的数据进行整理,最终抄送给设计人员和技术人员,而使用无人机遥感技术进行测量,只需要取出无人机中存储数据的硬盘,然后将硬盘给设计人员和技术人员,从计算机设备上进行操作即可。
3无人机遥感技术在工程测量中的应用
3.1测绘影像资料的获取
利用无人机设备对施工场区进行航行拍摄,这要求控制无人机飞行到一定的高度,然后操控人员控制无人机悬停,使无人机的摄像头朝向正下方且在施工区域的中间位置附近进行拍摄,这张航拍照片就是施工场区在拍摄时间的施工实际进度。操控无人机在水平方向、下斜45°、垂直向下,环绕施工场区一周进行连续拍照,并且要确保连续拍摄相邻两张照片至少有1/3的内容重合。然后利用全景拼合软件对连续拍摄的照片进行拼合处理并导出全景图片,图片细节在通过Photoshop进行再处理,使最后的图片更符合实际场景。全景图可以方便对施工现场进行全方位的调整浏览,在项目会议时可以更直观的展示施工现场的情况。
3.2测绘数据的采集
无人机测绘技术是无人机的基础应用之一,在建筑工程数据的测绘与采集中发挥着巨大作用。在进行测绘数据采集时,对数据的合理性判断尤为重要,对于有偏差的数据及不合理的数据必须及时去除,确保数据准确性。在无人机进行首次数据采集之后,为保证数据的精确性,必须进行二次采集,防止无人机出现测绘数据不合理的现象。
3.3在施工阶段的应用
大部分工程施工都是从场地的平整开始,作为施工单位需要计算出具体的土方量进行土方平衡设计。虽然利用传统的测量方法,如水准测量、三角高程测量、GPS工程测量均能以不同的精度完成此项作业,但是这些作业方式只能进行单点测量,数据采集速度慢,作业人员劳动强度高,成果多为平面二维形态,导致后期计算土方量工作效率低,且不能进行动态分析导致方案优化困难,而无人机测量技术又能在土方量的测量中发挥重要的作用。首先利用无人机测量技术可以快速地获取施工场地的地形数据,如图3所示,然后由软件全自动建立测区的三维数字地表模型,对影像数据利用像控点坐标进行解算进而获取测区任意测点的实际坐标,最终计算具体的挖填土方量。这种作业方式极大地缩短了施工前准备工作的周期,也保证了工期目标的顺利实现,从而有效地降低了施工造价。
3.4在其他方面的应用
在建筑工程领域,无人机测量技术和BIM技术的结合也给工程建设带来了很大的变化。通过无人机测量技术获取高精度的地形数据,利用BIM技术当采集到的信息纳入到数据库,以便实现信息的可视化分析,进行各种相关的评估,从而保证工程项目相关人员做出及时而正确的决策。无人机测量技术除了在建筑工程领域中的应用越来越广泛外,在城市更新基础数据调查、土地确权、不动产登记、文物修护、矿山测绘等方面也发挥着越来越重要的作用。
结束语
无人机测绘技术在建筑工程测量中的广泛应用,扭转了工程项目中测绘工作主要靠人力的局面,给测绘领域带来了新的血液,很大程度的提高了测绘效率及质量。放眼未来,应结合无人机在实际使用时的不足,大力研发无人机技术新技能,促使无人机技术应用于更广的领域中去,促进国家科技水平的发展。
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