张盼
黑龙江省隆兴公路勘测设计有限公司 黑龙江 哈尔滨 150000
摘要：随着现代科学技术快速发展，为满足工程测绘需要，出现了较多先进的智能化测量方式，如机载 Lidar、车载、地面激光扫描、无人机等，在很大程度上提升了测量的准确性和效率。
关键词：无人机摄影测量技术 公路工程
引言
近年来，我国无人机倾斜摄影测量技术发展迅猛，相比于传统测量技术，无人机航测技术具有快速高效、机动灵活、分辨率高、处理速度快、运行成本低等特点，厄瓜多尔瓜兰达公路项目参照我国无人机航测技术标准，采用无人机倾斜摄影测量技术进行航测公路地形图，取得了良好的勘测成果[1]。
1公路施工测量的重要性
施工测量技术是提高高速公路工程建设准确性的关键方法，通过运用测量技术能够将实际施工中数据准确性提高，为高速公路建设奠定坚实的数据基础，有助于其他管理工作的开展。工作人员根据测量结果能够明确工程施工范围，合理选用施工技术，合理调节设计施工方案。 所有的工程建设都需要强有力的管理，高效的管理能够提升工程建设的效率、进度、质量等，能够明确划分工作人员的工作职责，有助于工程高效完工，达到节约成本的效果。高速公路工程建设也不例外，在建设过程中需要做好施工方案和施工流程的确定，将工程建设目标落实。而各项工作开展需要相关数据支撑，只有各项数据准确可靠才能保证有条不紊地开展施工作业，才能高质量地开展管理工作。施工测量可以得到实际工程项目的准确数据，为工作人员优化项目施工方案和管理方案提供数据基础。为了保证数据准确、可靠、及时，施工企业应当加强构建完善的高速公路施工测量技术流程和控制体系，将各个人员的职责明确，确保测量工作能够落实到人[2]。
2无人机倾斜摄影测量应用
2.1无人机飞行拍摄
无人机航测宜选择晴天，不宜在太阳猛烈的天气拍摄，强烈的阳光会导致建筑墙面曝光过度，也不宜在阴天拍摄，阴天光线较弱，会导致曝光不足。在无风多云的天气，天空较亮，光线漫反射，此时拍摄效果最佳。起飞场地宜选择平坦的空地或者宽阔的道路，周围无高压线、高层建筑、及信号塔等。本工程无人机控制系统为大疆 PHANTOM 4PRO 一体式遥控器，通过地面控制系统，无人机按照规划完成的航线进行作业。瓜兰达公路测区共计拍摄照片 4500 多张，航测完成后及时检查整理拍摄照片、像控点测量成果、pos 数据及 GNS 坐标等数据文件，经过整理的外业数据分门别类进行统一存放，归档保存。
2.2建模方法及要点
在明确基于无人机倾斜摄影测量技术的公路勘察设计模型构建要求后，可以采用合理可行的方法建立模型。绝大多数公路工程项目都具有规模大、周期长、沿线施工节点众多的特点，为提升勘察设计质量，可以构建多细度无人机倾斜摄影测量模型。该模型由三个部分组成：公路项目宏观模型、各标段中观模型以及桥涵等关键工序微观模型。其中，宏观模型能模拟路线建设过程，还能进行施工管理；中观模型与宏观模型类似，其对象是公路项目中的各个标段；微观模型可对桥涵等关键工序进行精细化管理。在宏观模型中，可以使用颜色不同的线段对各个标段内的桥涵进行表示，从而更加直观。中观和微观模型是由3D模型与相关信息结合形成的。宏观、中观和微观三种模型构成了一个整体，它们各自都是这个整体中的子模型。各个子模型中包含了与公路工程项目有关的信息，如资源、成本、质量、进度、安全等[3]。
3倾斜摄影数据运用分析
3.1工作效率及方法分析
传统测量方法主要有水准测量、全站仪测量及GPS 测量法。这些测量方法一般通过人工使用 GPS－ＲTK、全站仪等设备野外采集数据，室内处理后加工而成。传统的作业方式，周期长、成本高、效率低、人工物力投入大，当测区范围较大，测区环境复杂时，将影响工作进度，使工期成本提高。传统测量工作主要包括角度、距离及高程等测量工作，受地形及环境的影响较大，成果多为二维地形图，后期矿山生态修复中涉及土方平衡、石方平衡、危岩清理量及工程布设等分析中误差较大、花时较多，不能直观地指导矿山修复。工作时间是权衡工作效率的重要指标，劳动强度投入可以侧面反映成本盈利的情况，通过对传统测量方法与无人机倾斜摄影测量方法在工作时间及方法上的比较，无人机倾斜摄影测量方法具有较强的操作优势，外业周期短、成本低、效率高，使得外业工作量大幅减少，进而提高工作效率。以禄劝县工程治理图斑测区范围的测量工作为例，换算在同一任务范围内，无人机倾斜摄影测量工作相比传统测量工作所花费的时间极大地减少，减少了约 5 倍的工作时间，降低了项目的时间成本; 另外，用无人机进行倾斜摄影测量工作，在矿区环境复杂的情况下，可以避免外业人员攀爬高陡山坡区域，避开松散岩石滚落的危险，进而减少工作安全事故风险。
3.2成果对比分析
传统测量方法主要成果为数字线化地图( DLG) ，包括空间信息和属性信息。一般含有等高线、线状地物、地类界线、行政区界线以及地物注记等地物要素。无人机倾斜摄影测量主要成果为不同视角的影像数据( 包括正射影像 DOM 及倾斜影像) 、数字地表模型( DSM) 以及三维点云数据等。由于正射影像 DOM 具有很高清晰度，相比传统测量地物轮廓点的方式，可以在影像成果的基础上更高效地勾绘地表地物轮廓; 倾斜影像结合配套软件可以实现地物的长度、高度、坡度、角度及面积等量测功能，从不同方位反映物体的形状和大小。DSM 数据最能真实反映地表情况，涵盖了DEM 数据以外的地表高程信息，可以获取地表覆盖物的冠顶高程，从而与相邻地面高程做对比，可以推算出覆盖物的高度，为后期规划选种或定规格提供参考; 三维点云数据经过处理可以生成三维模型，实现矿区的三维可视化，模型中的地物可以直接进行测算，更详细便捷地反映地物特征。因此，无人机倾斜摄影测量成果相比传统测量的成果数据获取手段更高效、内容更丰富，效果更直观，特别是三维模型对矿山生态修复工程布设及效果展示具有较明显的优势[4]。
结束语
无人机摄影测量技术在一些地形相对复杂的工程环境中具有较高的使用价值，能够较为准确地测量出所需要的数据信息，为后续工程设计工作开展奠定基础。因此，应加强对该项技术的应用研究，提升其在实际公路勘察设计中应用的有效性。过高效开展施工测量有助于推动顺利地完成高速公路工程建设，有助于施工计划和方案的落实，有助于实现施工目标。在高速公路施工中，测量工作占据着非常重要的地位，是决定工程建设质量安全的关键，技术人员要注意加强施工过程的管控，合理制定测量流程和技术方案，加强测量过程的监管，确保测量技术水平和结果准确性，为高速公路建设施工提供可靠的数据，保证各项工作顺利开展[5]。
参考文献：
[1]马文安,李雍友,孙辉,陈孝强,谢灿荣.无人机技术在公路工程建设管理中的应用[J/OL].公路,2021(05):213-217[2021-05-13].
[2]刘文涛.关于对高速公路施工测量控制的分析[J].四川水泥,2021(05):133-134.
[3]单超.公路勘察设计中BIM技术的应用[J].交通世界,2021(08):28-29.
[4]康建林.无人机摄影测量技术在公路工程勘测中的应用[J].工程技术研究,2021,6(05):28-29.
[5]王永杰.无人机倾斜摄影测量在海外公路勘测中的应用[J].科学技术创新,2021(05):128-129.