无人机倾斜摄影测量技术在超高层建筑竣工测量中的应用研究--中国期刊网

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无人机倾斜摄影测量技术在超高层建筑竣工测量中的应用研究

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：张海涛

[导读] 摘要：在近几年时间，无人机式倾斜摄影测量技术不断发展，这逐渐颠覆了传统作业模式，借助这项全新的技术可以有效实现影响数据的丰富化、立体化，无需人工干预就可以自动化生成三维地理数据信息模型，降低成本的同时有效提升了工作效率，因此在建筑行业的测量工作中逐渐得到了应用。

        广州市恒盛建筑工程有限公司 510000
        摘要：在近几年时间，无人机式倾斜摄影测量技术不断发展，这逐渐颠覆了传统作业模式，借助这项全新的技术可以有效实现影响数据的丰富化、立体化，无需人工干预就可以自动化生成三维地理数据信息模型，降低成本的同时有效提升了工作效率，因此在建筑行业的测量工作中逐渐得到了应用。
        关键词：无人机倾斜摄影测量技术；超高层建筑；竣工测量
        引言
        无人机倾斜摄影测量技术是当下一种高新技术，具有的作业动机较强，在实际操作过程中更为便捷，集成度相对较高，运行系统也属于一体化类型，主要由飞控系统、地面控制、拍摄、数据通讯、飞行器等部分共同组成。该项技术可以真实地还原出立体成果，具有丰富的建模纹理信息以及坐标位置信息，可以将地面空间位置情况直观反映出来，从而在大比例地形图的制作过程中给予规划监管部门有效的参考和依据，而这项技术也可以充分应用到超高层竣工测量工作中，可以为竣工测量工作提供强大的技术支持，从而确保超高层建筑竣工测量工作高效高质地完成。
        1 技术流程分析
        1.1准备航摄
        在技术刚投入使用阶段，应首先做好航摄准备工作，由相关技术人员逐项检查飞行前期各项因素，确保各项因素满足无人机飞行要求，确保检查无异常以后才可允许飞行，从而保证遥测信号和摄影功能在测量技术实操期间一直处于正常状态，同时还要随时检查数据链路和航线规划，使无人可以在规定航线中自动化控制飞行角度和高度，从而有效实现等距、等时拍摄等功能。
        1.2国内贸易数据
        对采集到的航摄资料要进行加密处理，通过数据信息处理系统对资料进行转换，将所需的数据信息提供给地面布控环节，也可以选择POS数据；可以采用多方位元素采集及处理，有效整理采集到的DTM数据，通过单张照片实现映射成像；对生成像进行衔接拼凑，并妥善地处理色度，将竣工测量标准作为依据对图幅范围进行适当调整，从而保证数字化影像图具有一定的准确性。
        1.3编辑规划图
        在对建筑工程规划图进行编辑的过程中，对于规划图在竣工实际测量中的重要性，技术员一定要有充分的认识，从而有效明确成果图类型，做好对规划图的管理和更新工作。在实际的竣工测量操作的过程中要对规划图的准确性予以保证，确保在竣工测量工作中所得数据具有足够的准确度。当建筑施工完成时，要在第一时间掌握准确的竣工情况，并及时进行定位处理，将相应的DOM数据信息导入到工程影响库中，并严密地观察和分析影响生成配准度，并及时进行适当的调整，确保相应的标准与要求在工程影像库中得到满足。在开展竣工测量工作过程中，要相应增加Siper-Map DeskPro，对矢量化需求予以满足，确保可以及时地录入影像库所得的测量数据信息，实现建筑工程整体竣工测量工作质量和水平的全面提升，并对数据信息的准确度予以保障。
        2 实践应用
        2.1工况
        在我国某项高校校区建筑施工项目中，该项目的施工位置三个方向都面临城市街道，另一方向则面临附近山体，校区内建设了教学楼、宿舍楼、图书馆、运动馆等建筑，在竣工验收环节中，需要测量的总面积大致为45万平方米。在其实际竣工测量工作中，采用了无人机倾斜摄影测量技术，主要选用六旋翼型无人机作为测量机型，拍摄功能选择了五摄像头的倾斜相机，主要选定Smart3D用于空中的三角测量和全自动化三维建模。在该项目中所使用的各项技术，在超高层建筑的竣工测量工作中也可以加以借鉴。
        2.2布设摄影航线获取数据
        在倾斜摄影航线布置和数据信息获取的过程中，需要充分考虑竣工测量基本要求，合理设定飞行范围，科学地绘制无人机的飞行航线，从而有效控制无人机飞行重叠度，将这一重叠度控制在85%以上，并在旁向保持80%以上的垂直度。

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将摄影航线整体区域走向作为依据布设直线，与首末位置航线要保持互相平行，确保无人机倾斜摄影的侧视镜头可以将建筑物竣工整体图形进行有效的观测和数据获取。务必要严格控制实际倾斜摄影的相机拍摄角度，使无人机在倾斜摄影过程中可以直观地抓拍到立体化的图像，并在无人机航线实际覆盖范围中进行延伸。要充分结合实际情况再对航线进行布设，主要包括航线数量、间距、高度、旁向间距、航控点数量等等。在本次工程中设置了35条航线，每条航线之间相距10m、旁向间距20m、高度120m，同时布置了11个航控点。通过无人机倾斜摄影测量技术，在本次工程测量中获取了14405张照片，每一张照片都包含了详细的数据信息和测绘影响，总共获取了4架次的数据。
        2.3实时空三加密
        在实际操作空中三角测量技术过程中，需要首先导入照片，之后导入POS数据，并更改 Smart3D 系统中默认的空三设置，从而有效提升空中三角测量解算效率。然后，对三维建模数据信息进行检查，采用idate系统软件并将三维模型作为依据，完成矢量化的测图工作。
        2.4分析精度及误差
        在精度方面，在城市观测相关规范中，针对建筑工程竣工测量的地形图有给出相关的数据信息精度标准，可以以此为依据，在竣工测量工作中，要保证地物点与相邻图根点之间的误差满足1：500的比例尺测量标准。在本次所选择的工程案例中，共有4个抽样均匀性分布建筑拐角，道路拐角点也同样有4个。经过比对分析相关统计数据，可以了解到在城市测量的规范及标准下，倾斜摄影测量矢量所获取的数据信息可充分符合标准，相比于房角点，实际上道路拐角点的精度要相对较高；在误差方面，应该首先保证照片分辨率充分吻合精度标准。照片是摄影测量所获得的原始数据，这一数据信息质量直接影响着空中三角测量精度，对三维建模效果也会产生影响。因此，在实际摄影测量工作中，应首先对照片的分辨率予以保证，对无人机装置航飞参数进行合理完善以及优化，其中主要包括航拍高度、长焦镜头调整等等，通过地面影像分辨率的提升，实现获取数据信息精准度的提升；在空三加密这方面，在Smart3D系统的自动化控三加密中，常常存在飞点数据误差、匹配误差等问题，对空三精准度会产生一定影响。因此，应采用人工措施的进行干预，完善化的处理空三数据精准度，实现对竣工的测量精准度和地势图的完善度予以保障；在人工采集数据的过程中，往往是误差最为严重的环节，由于各种客观因素还会引发其他各种问题，如果在各个高程面存在相同的事物，就会极大影响采集视觉数据中矢量精度的降低，在实际测量操作过程中，内业施测者应充分结合角度科学，科学合理地调整影响数据。因此，在对三维建模信息数据进行矢量化测量过程中，实施操作的技术员就需要具备更丰富的实践操作经验以及扎实的基本功，这样才能对矢量采集数据的精准度予以保证。
        2.5 实时生产率的对比分析
        城市规划实施竣工测量时，通过无人机式倾斜摄影的测量技术有效运用，可快速提升测量工作实施效率，缩短作业时间，尤其是较差通视条件区域内，倾斜摄影的测量技术可充分发挥最大限度展示优势。外业时间短，通过无人机式倾斜摄影的测量技术有效运用，可促使自然天气方面因素所造成负面影响能够得到有效降低，对建筑项目的现场情景实现有效还原，检核者无需进入施工现场便可深入开展竣工验收的审核工作，可有效提升城市规划当中竣工验收方面工作整体效率。
        结语
        在我国长久以来发展过程中，建筑事业也在不断发展，建筑工程项目越来越多，规模也越来越大。在这种情况下，随着各项科学技术的发展，无人机倾斜摄影测量技术作为一项高新技术也逐渐应用到了建筑竣工测量工作中，而对于高层建筑而言，这一项技术更能为其竣工测量工作提供强大的技术支持。
        参考文献：
        [1]曹英莉.倾斜摄影技术在建筑工程测量中的应用[J].建筑技术开发，2020，47（13）：97-98.
        [2]郑向东，何慧东，张继培，王思源.无人机倾斜摄影在建筑物竣工测量中的应用[J].城市建筑，2020，17（18）：103-104+144.
        [3]叶楠.房屋建筑竣工测量技术的探讨[J].江西建材，2020（04）：109+111.
        [4]雷带珍.无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工测量中的有效应用[J].中国新技术新产品，2020（01）：4-5.