基于倾斜摄影的建筑工程竣工测量应用研究

基于倾斜摄影的建筑工程竣工测量应用研究

赵龙

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摘要：随着城市的发展进程，城市中建筑施工项目逐渐扩大规模，倾斜摄影在建筑工程竣工测量中应用广泛。信息技术快速发展，测量工作的新技术、新手段、新方法为建筑工程测量提供了数字化、智能化、多维化、动态化发展方向。文章客观分析了连续运行卫星定位导航服务系统（Continuously OperatingReference System，CORS）技术在规划竣工测量中的应用，以及三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工测量中的应用，包括工作原理、作业流程、规划竣工测量应用的具体操作，并举例说明测绘新技术在规划竣工测量中的具体应用。其中，CORS技术可以提高控制点不测作业效率，提高测量控制的自动化程度，三维激光扫描技术可有效解决数据值采集困难与获取数据效率低下问题，无人机倾斜摄影测量技术可以获取正射影响及倾斜影响，提高数据采集效率。

关键词：倾斜摄影；建筑工程；竣工测量；应用研究

引言

规划竣工核验测量是规划监督测量最后的一个重要环节，是城市自然资源主管部门进行建设工程规划竣工验收的主要依据，竣工测量成果具有很强的权威性。传统全站仪结合RTK的作业方法工作量大、效率低，数据成果生产周期较长，影响竣工验收效率。无人机航测技术及倾斜摄影的发展，大大降低了硬件成本，同时数据处理软件自动化程度也得到了较大提升，建模效率及精度大大改善，为建筑工程竣工测量快速作业提供了便捷的技术方法。以轻便型无人机为搭载平台，集成影像传感器、空间定位及姿态测量系统，通过对无人机航摄过程中的位置、姿态、影像图片等数据进行实时采集获取，形成原始测量数据，检验合格后采用内业数据处理软件进行三维建模，通过对高精度三维模型进行要素提取，形成建筑工程竣工测量数据成果，大大提升外数据成果生产输出效率。

1倾斜摄影测量技术流程

开展倾斜摄影测量工作，按流程需要先获取影像数据，提前结合测量区域情况做好航线规划，合理完成航空器飞行高度、重叠度等参数设置。将获得的数据导入Smart3D等软件进行处理，设置坐标系统等参数，能够自动完成数据空三处理，生成三维模型和实现数字正射影像（DOM）重建。采用三维实景模型处理系统（EPS）软件进行三维测图，通过加载三维模型等完成数据转换，能够轻松获得地面高程点等数据，完成模型矢量化处理，直接录入地物属性信息。而无人机位置、姿态等数据是基于WGS84坐标系统生成，地籍坐标则为CGCS2000坐标系统，需完成坐标和空间转换，确保界址点数据能够均匀分布，达到较高精度要求。针对测量成果需要展开精度分析，通过获取特征点实测坐标和地图坐标完成地物点在不同坐标方向残差值计算，并对平面和高程中误差展开分析，验证结果的可靠性。从总体上来看，倾斜摄影测量技术在测绘信息行业应用流程大致相同，即包含倾斜摄影和三维建模两个阶段，但用于大比例尺测图、工程测量、城市三维建模等不同领域，需要结合实际需求把握影像采集、建模等细节，通过优化技术流程取得理想的应用效果。

2倾斜摄影的建筑工程竣工测量应用研究

2.1测量前的相关准备工作

在不动产测量工作开展之前，首先需要考虑的是作为飞行载体的无人机，并在工作开展之前做好相应的准备工作。在进行具体测量时，需要先结合气象条件选择适合的飞行时间，并在时间敲定之后，与相关部门进行飞行空域的申报。申报通过之后，在无人机使用的过程中，现场还需要派出专业人士进行有效管控，避免没有专业人员管控而出现正在使用的无人机被扣押或者被击落的情况。除此之外，工作人员在正式测量前还需要对无人机进行试飞摄影操作，并在试飞结束之后，对无人机所获得的图像进行规范分析与处理，确保其符合摄影要求。

2.2无人机倾斜摄影测量系统

建筑工程领域无人机倾斜摄影技术应用日趋成熟，可以提高测量精准性。第一，系统构成。该技术应用系统运行需要无人机飞行必备的平台、测绘所需的数码相机、导航控制系统、地面站、数据处理系统。第二，无人机倾斜摄影测量技术特征。无人机倾斜摄影不需要专业升降长度，影像分辨率较高，操作便捷，升空准备时间短，很少受到天气情况影响。

2.3像片控制测量

为使无人机倾斜摄影测量成果与测区坐标系统一，需进行控制测量作业，在保障空三解算精度的同时，将航摄成果地物目标与测区绝对坐标系进行统一。一般情况下，可采用GNSS静态测量进行测区控制网布设，同时利用高精度RTK和区域CORS系统进行像控点布设量测。像控点布设应满足均匀布设的原则，在测区内稳定不变形区域布设像控点，各点位连线尽可能覆盖整个测区，从而提高航摄成果精度。

2.4三维测量

在倾斜摄影测量中，三维测量为关键组成部分，能够通过将影像数据转化为矢量数据为后续工作奠定基础。运用三维测量技术要求在航拍过程中完成时间同步记录，通过有效核对信息降低数据错误发生概率，并通过校对信息获得准确数据。在测量区域范围较大时，将获得庞大数据信息，需要建立数据库加强各数据端连接，确保能够依靠计算机完成数据准确处理。采用模拟处理方式，通过构建数学模型进行数据特征分析，能够降低误差数值，保证模型质量。在实践过程中，可以利用自动化建模软件输出标准OSGB数据格式，自带LOD层级结构，可以通过超图软件完成对应格式数据读取，并通过match完成数据优化调度。

2.5处理图像数据信息

为了确保倾斜摄影测量技术应用优势得以充分发挥，工作人员在使用之前会对精密设备进行认真与细致的调校。在完成信息的有效采集之后，工作人员会借助Smart3D模型软件对图像数据信息进行精准与全面获取，依托计算机软件对已获取的各类数据做好二次处理，获得所需的不动产宗地图与房产图。例如，在对某个项目中的数据进行收集时，使用倾斜摄影测量技术获取相应的数据，借助多技术的支持完成宗地图的成功制作，依托3D建模技术掌握建筑的具体尺寸，通过软件处理获得相应的房产图。在此基础之上，对全站仪合理使用，实现地形地物的全方位测量。通过对比，可以发现使用倾斜摄影测量技术获得的房产图及宗地图的质量较高，特别是其准确性与不动产登记要求相契合。可见，倾斜摄影测量技术大大提高了测量的准确性和清晰度，为相关工作提供了非常有价值的参考数据。

结语

通过无人机倾斜摄影测量的方法对新建居民小区进行竣工测量，然后对测量成果的平面及高程精度进行分析研究，结果表明：采用无人机倾斜摄影测量技术获取的建筑工程竣工测量精度可以满足相关技术指标，为建设项目竣工验收提供了一种新的测绘手段。但是，无人机在竣工测量过程中会存在死角，并无法替代传统的测量方式，因此可以结合全站仪进行竣工测量，提高作业效率。

参考文献

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