樊鑒慶

摘? 要：根據(jù)目前無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量和BIM技術(shù)的三維建模研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析可知，這一技術(shù)在水利工程中已經(jīng)基本普及，相關(guān)人員利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)可以直觀的得到工程的三維實(shí)景模型，利用BIM技術(shù)則可以得到清晰的工程設(shè)計(jì)模型，因此，利用適當(dāng)?shù)氖侄伟堰@兩種技術(shù)進(jìn)行融合便可以直觀的得到水利工程模型，達(dá)到設(shè)計(jì)與實(shí)景完美結(jié)合的目的，從而減少施工中的誤差，比如測(cè)量誤差等，能夠較好的確保工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與一致性。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)傾斜攝影;BIM;三維設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：P231? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）29-0054-02

Abstract： According to the current UAV tilting photogrammetry and three-dimensional model of the BIM technology research status is analyzed， the technology in water conservancy engineering has basic popularity， relevant personnel using unmanned aerial vehicle （UAV） tilting photography can be intuitive project 3D model of real use of BIM technology can get clear engineering design model， therefore， using appropriate means to put the two technologies to integrate intuitive model of water conservancy projects， achieve the purpose of design and the perfect combination of real， thus reducing the error in construction， such as measurement error， etc.， can better ensure the consistency and accuracy of data in engineering.

Keywords： UAV tilting photography; BIM; 3D design

最近幾年，計(jì)算機(jī)電子技術(shù)飛速發(fā)展，與此相關(guān)的無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，截止目前，這一技術(shù)已經(jīng)基本趨于成熟，并在工程測(cè)量中得到普遍使用。利用這一技術(shù)設(shè)計(jì)人員能夠清晰準(zhǔn)確的得到真實(shí)的工程實(shí)景模型，并且支持多人同時(shí)在此實(shí)景模型中進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作，大大提高了相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與一致性;利用三維設(shè)計(jì)軟件中的相關(guān)軟件能夠充分確保相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，比如利用軟件中的檢測(cè)功能檢測(cè)管道、閥門等的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性;利用軟件中的材料統(tǒng)計(jì)功能對(duì)工程量進(jìn)行合理估算檢驗(yàn)等。

網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提高，人們開始意識(shí)到智慧城市建設(shè)應(yīng)當(dāng)通過(guò)建立三維數(shù)字城市模型的必要條件，和傾斜攝影測(cè)量和BIM技術(shù)有效地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感圖像構(gòu)建城市表面模型和單體建筑施工方法如BIM模型集成城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)信息，可以大大節(jié)省數(shù)據(jù)采集，能夠以更豐富數(shù)據(jù)的形式為智慧城市提供參考，實(shí)現(xiàn)三維模型的應(yīng)用，取得最佳效果。闡述了開展傾斜攝影測(cè)量的方法和BIM技術(shù)的價(jià)值，提出了傾斜攝影測(cè)量與BIM結(jié)合構(gòu)建三維城市模型的方法和效益，以及在智慧城市中的應(yīng)用價(jià)值。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市信息的快速發(fā)展的背景下，數(shù)字水平做出突出成就，逐漸的模范城市智慧，智慧是我國(guó)首次提出城市概念成立于2008年，然后在全國(guó)2013個(gè)主要城市開展智慧城市試點(diǎn)工作，根據(jù)測(cè)試結(jié)果證明充分的智慧城市建設(shè)不僅有利于實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的有效共享，也可以進(jìn)一步加強(qiáng)信息集成的水平和傾斜攝影測(cè)量數(shù)據(jù)獲取信息的主要手段，自動(dòng)化水平高、更方便的獲取信息，BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，收集單體建筑全生命周期信息，綜合參考全生命周期動(dòng)態(tài)變化，為智慧城市建設(shè)提供切實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。因此，為了實(shí)現(xiàn)城市三維模型的有效構(gòu)建與實(shí)施，必須將傾斜攝影測(cè)量與BIM技術(shù)相結(jié)合是可以理解的。

1 行業(yè)現(xiàn)狀

1.1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

自2010年無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)從美國(guó)傳入中國(guó)以來(lái)，得到了迅猛的發(fā)展，與此同時(shí)，也改變了我國(guó)工程攝影中的不足，我國(guó)攝影技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從垂直攝影到傾斜攝影的突破，更能直觀、具體的展現(xiàn)出工程的實(shí)景三維模型，極大程度上減少了拍攝誤差。然而，由于我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)等的相關(guān)局限，這一技術(shù)在當(dāng)時(shí)剛剛引進(jìn)的時(shí)候并不能很好的適應(yīng)我國(guó)的環(huán)境。最近幾年我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，硬件與軟件技術(shù)都得到了極大的提高，據(jù)有關(guān)研究資料顯示，我國(guó)2019年的計(jì)算機(jī)技術(shù)與2010年相比整整提升了32倍，因此，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)也被普遍應(yīng)用于水利工程之中。

1.2 三維實(shí)景模型的利用現(xiàn)狀

如今，隨著無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用普及，工程中相關(guān)設(shè)計(jì)人員很容易便可以得到工程三維實(shí)景模型，并能夠直接在此模型上進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作。不過(guò)，目前相關(guān)單位機(jī)構(gòu)所得到的工程三維實(shí)景模型一般都是通過(guò)數(shù)據(jù)采集之后映射到二維平面上的，然后利用二維圖形技術(shù)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)活動(dòng)。這種工作模式雖然能夠很好的實(shí)現(xiàn)新舊技術(shù)的兼容，但卻造成了極大的資源浪費(fèi)。

1.3 BIM技術(shù)

建筑信息化模型英文簡(jiǎn)稱BIM，此技術(shù)是2002年由Autodesk公司首次提出，如今在建筑行業(yè)中這一技術(shù)已經(jīng)得到普遍使用，并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，最近幾年BIM技術(shù)的使用范圍不斷進(jìn)行擴(kuò)展，目前已經(jīng)可以在多個(gè)行業(yè)中見到這一技術(shù)的身影。此技術(shù)基于三維模型數(shù)據(jù)組建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在此信息庫(kù)中包含工程的設(shè)計(jì)、操作、測(cè)量等所有生命周期中的數(shù)據(jù)信息，施工各方可以基于此平臺(tái)同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的工作。

1.4 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量與BIM的融合

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)主要得到的產(chǎn)物便是三維環(huán)境模型，BIM技術(shù)得到的產(chǎn)物為三維設(shè)計(jì)模型，通過(guò)此兩種技術(shù)的完美融合可以實(shí)現(xiàn)三維實(shí)景模型與三維設(shè)計(jì)模型的完美融合。三維設(shè)計(jì)技術(shù)在最近幾年大火，各行各業(yè)都在追求這一技術(shù)的應(yīng)用，生怕落后于同行。在水利工程中無(wú)人機(jī)傾斜攝影與BIM技術(shù)最為先進(jìn)，并且隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成熟，這一技術(shù)在水利工程應(yīng)用中前景遠(yuǎn)大。

2 水利工程三維設(shè)計(jì)開展工作的基本思路

2.1 成立三維設(shè)計(jì)項(xiàng)目組

在進(jìn)行三維設(shè)計(jì)之前應(yīng)該首先建立相應(yīng)的項(xiàng)目組，由該項(xiàng)目組率先進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，等所有技術(shù)路線全面打通并取得初步成果之后再逐漸普及。該項(xiàng)目組成員應(yīng)包括設(shè)計(jì)工程師、測(cè)繪工程師等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)人士。

2.2 專業(yè)軟件的培訓(xùn)

設(shè)計(jì)項(xiàng)目組組建完成之后應(yīng)該對(duì)其相關(guān)人員進(jìn)行BIM等需要用到的專業(yè)軟件進(jìn)行培訓(xùn)，在培訓(xùn)的過(guò)程中根據(jù)組內(nèi)成員的實(shí)際情況有針對(duì)性的制定培訓(xùn)計(jì)劃，如果條件允許，可以通過(guò)在具體項(xiàng)目中的實(shí)訓(xùn)方式進(jìn)行培訓(xùn)。

2.3 參與項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)用

當(dāng)項(xiàng)目組成員接受培訓(xùn)之后，便對(duì)BIM相關(guān)軟件具備了相應(yīng)的使用能力，能夠完成建模、出圖等基本功能，因此完全能夠參與到實(shí)際項(xiàng)目之中，參與設(shè)計(jì)工作。首次實(shí)戰(zhàn)最好選擇小型水庫(kù)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作。

2.4 過(guò)程總結(jié)

項(xiàng)目結(jié)尾階段應(yīng)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程進(jìn)行相應(yīng)的總結(jié)，充分分析整個(gè)項(xiàng)目中所遇到的所有困難和問(wèn)題以及相應(yīng)的解決措施，記錄歸檔。與此同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程編制相應(yīng)的操作指南等。

2.5 制定制度與標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)已有項(xiàng)目的過(guò)程總結(jié)檔案并結(jié)合自身已經(jīng)具備的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，制定關(guān)于三維設(shè)計(jì)的相關(guān)制度與標(biāo)準(zhǔn)，并不斷對(duì)其進(jìn)行相關(guān)修訂、完善。

2.6 全面推廣

隨著項(xiàng)目工作的不斷深入，相關(guān)人員對(duì)于三維設(shè)計(jì)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)識(shí)不斷推陳出新，應(yīng)該把這些經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)以數(shù)據(jù)的形式建立一個(gè)實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣能夠極大程度上提升工作效率。項(xiàng)目組成員在項(xiàng)目開展過(guò)程中根據(jù)實(shí)際需要把三維設(shè)計(jì)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與BIM軟件使用技術(shù)不斷傳授給其他普通人員，逐漸實(shí)現(xiàn)全員三維設(shè)計(jì)。

3 三維設(shè)計(jì)成果的應(yīng)用

（1）通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)BIM技術(shù)得到的三維模型設(shè)計(jì)可以給人以直觀、清晰的視覺體驗(yàn)，能夠讓甲方輕松驗(yàn)收，同時(shí)，若搭配VR技術(shù)一同使用則更能給人一種身臨其境之感。（2）在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分保證設(shè)計(jì)人員工作順利進(jìn)行，對(duì)于不是太專業(yè)的工作交由其他人完成，這樣可以大大提高設(shè)計(jì)人員的工作效率，盡快完成工程設(shè)計(jì)。（3）使用專業(yè)性的模型軟件對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行測(cè)算，減少誤差，進(jìn)而減低工程風(fēng)險(xiǎn)。（4）另外，軟件中的統(tǒng)計(jì)功能能夠?qū)こ讨械亩囗?xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算，比如土方開挖、工程量等，為造價(jià)人員帶來(lái)極大便利。（5）對(duì)模型進(jìn)行周期性的對(duì)比工作，通過(guò)觀察模型在特定時(shí)間差中的變化，可以較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)工程壽命周期。（6）當(dāng)出現(xiàn)自然災(zāi)害或其他不可預(yù)測(cè)性的破壞對(duì)建筑進(jìn)行傷害的情況時(shí)，應(yīng)對(duì)破壞前后模型進(jìn)行對(duì)比，以便進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和修復(fù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

所有新生事物的產(chǎn)生都不可能立刻就能夠取代舊事物，需要一個(gè)漸變的過(guò)程，三維設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展也不例外，也是需要時(shí)間的積累才能夠逐漸普及。其中改變舊有的設(shè)計(jì)思想理念至關(guān)重要，也只有這樣我們才能夠慢慢的接受它。此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三維設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展前景十分樂(lè)觀，由于其工作效率相較于以前提升不少，所以這一設(shè)計(jì)模式也越來(lái)越受到相關(guān)人士的歡迎與認(rèn)可。

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