陳玉欣

摘 要：在進(jìn)行施工相關(guān)工作的過(guò)程中，需要通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量工具測(cè)量每個(gè)建筑物的位置、規(guī)格和相應(yīng)的點(diǎn)坐標(biāo)，然后通過(guò)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行施工和管理。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量需要人工測(cè)量。雖然這種模式能有效保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，但實(shí)際工作效率相對(duì)較低。面對(duì)一些相對(duì)危險(xiǎn)的建筑工地，測(cè)量人員的人身安全無(wú)法得到有效保障。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是近年來(lái)在我國(guó)三維建模領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)。它通過(guò)在無(wú)人機(jī)上搭載多個(gè)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(shí)現(xiàn)三維建模的準(zhǔn)確性和效率。因此，為了進(jìn)一步提高建筑測(cè)量的效率，提高這項(xiàng)工作的安全性，無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù);城市建筑工程測(cè)量;應(yīng)用

引言

近年來(lái)，隨著科技水平、社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高，高新技術(shù)開(kāi)始迅猛發(fā)展，社會(huì)中各種信息技術(shù)都開(kāi)始進(jìn)行優(yōu)化、升級(jí)，在此背景下，無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)尤為迅猛，尤其是無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，高效、合理地應(yīng)用此技術(shù)可為各行業(yè)測(cè)繪測(cè)量作業(yè)提供巨大技術(shù)支持。

1 無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在建筑工程測(cè)量中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

1.1 監(jiān)測(cè)率高

無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)是一項(xiàng)新興技術(shù)，在建設(shè)項(xiàng)目的應(yīng)用中占有十分突出的優(yōu)勢(shì)。在工程勘察中，基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建設(shè)項(xiàng)目的整體情況，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目中的關(guān)鍵問(wèn)題，針對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)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(xiàng)目的穩(wěn)定性和可靠性，以確保建設(shè)項(xiàng)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(cè)量中，被測(cè)目標(biāo)很可能被覆蓋，很難達(dá)到觀測(cè)目標(biāo)。此時(shí)，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高測(cè)區(qū)的信息提取率。同時(shí)，該技術(shù)也適用于難以確定地面觀測(cè)對(duì)象的建筑工程測(cè)量。目前，從一些地區(qū)測(cè)繪局和一些大型測(cè)繪企業(yè)的分析來(lái)看，航拍無(wú)人機(jī)的應(yīng)用非常符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)空分辨率的要求，為測(cè)區(qū)的監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)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(xiàng)技術(shù)已逐漸應(yīng)用到各種項(xiàng)目中。

1.3 更加真實(shí)地反映建筑三維建模的實(shí)際情況

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)主要的特點(diǎn)就是通過(guò)多角度的拍攝，更加真實(shí)地反映相關(guān)建筑的實(shí)際情況，能夠保證數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)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(cè)量技術(shù)相比，無(wú)人機(jī)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(cè)量技術(shù)存在的弊端。此外，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)還在不斷地優(yōu)化與更新中，未來(lái)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在數(shù)據(jù)測(cè)量乃至三維建模工作開(kāi)展過(guò)程中的應(yīng)用效果將會(huì)更加理想。

2 無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在城市建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 城市建筑工程影像資料獲取

在開(kāi)展建筑項(xiàng)目測(cè)量工作時(shí)，運(yùn)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)需要把相應(yīng)的準(zhǔn)備工作落實(shí)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(guò)反復(fù)試飛，保證其性能穩(wěn)定。當(dāng)運(yùn)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)開(kāi)展相應(yīng)測(cè)量工作時(shí)，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(wú)人機(jī)可以按照規(guī)劃好的飛行路線運(yùn)行，不會(huì)發(fā)生偏航情況。當(dāng)無(wú)人機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的測(cè)量工作時(shí)，可結(jié)合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)采集到的測(cè)繪圖像加以處理，其具有的高像素與高精度識(shí)別率能夠讓畫(huà)面處理更為完善，也能為技術(shù)人員提供更加準(zhǔn)確、可靠的圖像信息。另外，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在影像獲取時(shí)精度非常高，能夠?qū)Τ鞘薪ㄖ?xiàng)目的每一隱蔽點(diǎn)進(jìn)行清晰準(zhǔn)確的拍攝，這就促使最終獲得的測(cè)量信息精確、全面。

2.2 通過(guò)傾斜攝影紋理映射構(gòu)建建筑的三維模型

在建模過(guò)程中，通常使用3dsmax中的三維建模平臺(tái)，根據(jù)相關(guān)建筑的特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)建筑的高效建模。斜攝影紋理映射是通過(guò)在三維模型中注冊(cè)二維圖像線段和投影線段來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)紋理映射。由于無(wú)人機(jī)在傾斜攝影過(guò)程中能夠有效地采集建筑場(chǎng)景，進(jìn)而獲得高精度的外方位數(shù)據(jù)。通過(guò)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(gè)人臉的圖像紋理信息，然后完成相應(yīng)的傾斜相機(jī)紋理映射，最終實(shí)現(xiàn)三維模型的構(gòu)建。將無(wú)人機(jī)傾斜相機(jī)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(guò)計(jì)算得到相應(yīng)的基本參數(shù)，然后實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)傾斜相機(jī)路徑的有效規(guī)劃。在應(yīng)用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的過(guò)程中，可以有效地測(cè)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(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目的三維實(shí)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(shí)際施工情況，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)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(cè)量作業(yè)中

建筑工程測(cè)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(zhǔn)確性。借助于低空無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，其顯著優(yōu)勢(shì)在于不受時(shí)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(cè)量工作的順利完成，不僅能實(shí)現(xiàn)高效的目標(biāo)，而且能快速采集航空影像數(shù)據(jù)并進(jìn)行快速處理。在緊急情況下，首選的應(yīng)用是無(wú)人機(jī)低空測(cè)量。從低空測(cè)量系統(tǒng)來(lái)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(mǎn)足大比例尺測(cè)繪和測(cè)量的需要。此外，無(wú)人機(jī)低空測(cè)量系統(tǒng)的顯著功能還體現(xiàn)在檢測(cè)及校對(duì)方面，基于特寬較低數(shù)碼相機(jī)特有校驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件、像片重疊關(guān)系的應(yīng)用，能夠及時(shí)糾正機(jī)械形跡導(dǎo)致的誤差;在邊緣現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，能有效改善因及相機(jī)姿態(tài)存在角度偏頗而造成的精準(zhǔn)度問(wèn)題;同時(shí)借助低空測(cè)量系統(tǒng)，也能夠大幅度減少成像系統(tǒng)重量，可充分滿(mǎn)足無(wú)人以及低空行測(cè)需求;更為關(guān)鍵的是，在應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)中 map-at/es 軟件的情況下，能夠有效提高整體自動(dòng)化水平，增強(qiáng)影像處理能力的同時(shí)，也能推動(dòng)建筑工程測(cè)量中低空無(wú)人機(jī)測(cè)繪這一核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)更廣闊的發(fā)展。

2.4 利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行信息采集

在城市建設(shè)工程勘察中，可以利用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)收集工程建設(shè)數(shù)據(jù)，根據(jù)收集的信息類(lèi)型不同，工作內(nèi)容也會(huì)有所不同。信息采集可分為手動(dòng)采集和自動(dòng)加密。其中，前者要求在使用無(wú)人機(jī)測(cè)繪的同時(shí)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并根據(jù)工程建設(shè)的需要實(shí)時(shí)調(diào)整測(cè)繪內(nèi)容。使用無(wú)人機(jī)拍攝圖像可以確保更高的信息獲取精度;后者是無(wú)人機(jī)內(nèi)部自律保護(hù)機(jī)制中的關(guān)鍵技術(shù)。在信息存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上，保證了無(wú)人機(jī)采集信息的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。目前，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)還存在很多問(wèn)題，影響了該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。例如，無(wú)人機(jī)可持續(xù)飛行的持續(xù)時(shí)間一般為1小時(shí)左右。因此，在使用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，需要嚴(yán)格控制時(shí)間在50分鐘左右，否則很容易因無(wú)人機(jī)能量耗盡而下降。為此，需要規(guī)劃測(cè)繪點(diǎn)，合理劃分測(cè)區(qū)，設(shè)置無(wú)人機(jī)飛行速度和運(yùn)行時(shí)間，在有效時(shí)間內(nèi)完成信息采集任務(wù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，無(wú)人機(jī)測(cè)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(cè)量中，可保障進(jìn)測(cè)量精度、能實(shí)現(xiàn)高效測(cè)量，所以當(dāng)代城市建筑工程中，要不斷探索測(cè)量作業(yè)和無(wú)人機(jī)技術(shù)的融合。

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