基于無人機(jī)傾斜攝影測量的智慧三維工地應(yīng)用

楊常紅 翟 華 丁 劍

(1. 上海測繪院, 上海 200063;2. 自然資源部超大城市自然資源時(shí)空大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200063;3. 上海寶冶集團(tuán)有限公司, 上海 200941;4. 中國測繪科學(xué)研究院, 北京, 100036)

0 引言

采用全站儀、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)實(shí)時(shí)差分定位(global navigation satellite system real-time kinematic,GNSS RTK)等采集方式繪制施工地形圖、建設(shè)工地三維(three-dimensional，3D)地形模型,存在外業(yè)工作量大、成圖效率低等缺點(diǎn)。三維激光掃描技術(shù)也是三維建模的常用方式,限于儀器設(shè)備價(jià)格昂貴、點(diǎn)云后處理專業(yè)性要求較高,數(shù)據(jù)處理人員需要對基于點(diǎn)云的三維制圖具有豐富經(jīng)驗(yàn),基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)繪圖時(shí)人工識(shí)別邊界線難度較大,且精度較低,這些都是制約三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵難題。利用傾斜攝影測量技術(shù)進(jìn)行施工場地三維建模,可以快速、真實(shí)地展現(xiàn)工地三維現(xiàn)狀,相比傳統(tǒng)方式而言具有成本低、效率高的特點(diǎn)。因此,傾斜攝影測量技術(shù)在推動(dòng)智慧工地發(fā)展,為工地提供了智能化、智慧化施工的基礎(chǔ)條件。

隨著技術(shù)的發(fā)展,有學(xué)者提出利用無人機(jī)傾斜攝影測量建立建筑物精細(xì)三維模型,充分發(fā)揮無人機(jī)優(yōu)點(diǎn),通過無人機(jī)航測系統(tǒng)采集的數(shù)碼影像自動(dòng)生成點(diǎn)云和實(shí)景三維模型,可極大地克服傳統(tǒng)三維建模技術(shù)的困難,提高工作效率。基于此,本文以國家某大型工程為例,運(yùn)用傾斜攝影測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程現(xiàn)場的三維建模,在此基礎(chǔ)上,對建模和地形圖成果的精度進(jìn)行驗(yàn)證,以判斷是否可滿足相關(guān)測繪的精度要求,從而為傾斜攝影測量技術(shù)在智慧工地、綠色工地的應(yīng)用提供參考。

1 工程概況

該工程作為國家重大體育賽事的標(biāo)志性工程,包括主賽道、訓(xùn)練道和附屬建筑等,其中主賽道總長度約1 935 m,賽道垂直落差127 m,近47層樓高,設(shè)置了16個(gè)彎道,其中第11彎道是回旋彎,最高設(shè)計(jì)時(shí)速134.4 km,是亞洲唯一一條具備回旋彎的賽道,項(xiàng)目設(shè)計(jì)難度高、施工難度大、組織管理復(fù)雜,建成后將成為國內(nèi)第一條、也是唯一一條符合賽事標(biāo)準(zhǔn)的賽道。

該工程位于山脊之上,項(xiàng)目用地南北長約975 m,東西最寬處約445 m,用地范圍面積約為18.69 hm,施工場地最大高差127 m,平均坡度9.8%,最大坡度16%,附屬建筑包括運(yùn)動(dòng)員區(qū)域、設(shè)備設(shè)施、觀賽區(qū)等。項(xiàng)目賽道隨著山體的走勢而建,高低落差愈百米,整個(gè)場地平整復(fù)雜,對于土方工程量統(tǒng)計(jì)來說,依靠傳統(tǒng)計(jì)算方法難度大,計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確?？紤]到工程施工紅線范圍內(nèi)部植被清理,地表上無既有建筑物、構(gòu)筑物、植被覆蓋,采用傾斜攝影技術(shù)能夠快速、精確獲取地表三維模型,結(jié)合采用建筑信息建模(building information modeling,BIM)技術(shù)可以準(zhǔn)確地完成土方平衡、土方工程量統(tǒng)計(jì)、施工組織優(yōu)化等工作。

2 基于傾斜攝影測量技術(shù)構(gòu)建三維模型

2.1 傾斜攝影系統(tǒng)

本文無人機(jī)傾斜攝影測量采用的是由深圳飛馬機(jī)器人公司研制的四旋翼無人機(jī)-D200S,主要由飛控、通信系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和電池組成;傾斜攝影模塊采用的飛馬D-OP300傾斜相機(jī)模塊,搭載5個(gè)鏡頭,中間鏡頭為正射相機(jī),其他4個(gè)為側(cè)視相機(jī),側(cè)視相機(jī)傾斜角度為45°,鏡頭傳感器尺寸為23.5 mm×15.6 mm,有效像素為1.2億。

2.2 航線設(shè)計(jì)

在航線設(shè)計(jì)之前,工程技術(shù)人員對攝區(qū)的水平及垂直能見度、氣象、風(fēng)速、氣流穩(wěn)定性、日照情況進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示，以上條件均滿足航攝要求并可保證航攝影像質(zhì)量。根據(jù)制定的技術(shù)方案以及踏勘項(xiàng)目范圍附近的情況和現(xiàn)場的作業(yè)條件,制定了航攝線路。同時(shí)根據(jù)航攝范圍確定航攝分區(qū)、飛行架次、航線敷設(shè)、航向重疊和旁向重疊以及曝光間隔和航線間隔等參數(shù)，見圖1。

圖1 航線設(shè)計(jì)規(guī)劃

在航測工作開始前,事先獲取本項(xiàng)目工程航攝區(qū)域范圍、航攝區(qū)域的高程數(shù)據(jù),在航攝管理軟件通過結(jié)合攝區(qū)最低點(diǎn)高程、最高點(diǎn)高程和航線范圍完成航測設(shè)計(jì)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩淼孛布疤鞖馇闆r,整個(gè)攝區(qū)均按航向重疊度80%,旁向重疊度70%設(shè)計(jì),旋偏角不大于15°,傾斜角不大于10°,相對航高設(shè)計(jì)為300 m,平均分辨率0.04 m。

本次攝區(qū)外業(yè)航飛數(shù)據(jù)采集一共飛行了4個(gè)架次,規(guī)劃了41條航帶,5個(gè)鏡頭包括1臺(tái)垂直和4臺(tái)傾斜照相機(jī)。通過獲取5個(gè)鏡頭航攝影像的外方位元素,實(shí)現(xiàn)對航攝相機(jī)影像進(jìn)行快速直接定向,數(shù)據(jù)后處理采用航測軟件進(jìn)行解算,一共拍攝了7 375張照片。

2.3 像控點(diǎn)布設(shè)

在航攝范圍內(nèi)首先選取明顯、易于判刺的目標(biāo)點(diǎn),標(biāo)記控制點(diǎn)位置,然后輸出概圖。本項(xiàng)目選取均勻分布在測區(qū)四周由施工單位提供的9個(gè)一級(jí)控制點(diǎn)作為傾斜攝影像控點(diǎn),像控點(diǎn)周圍無高物遮擋,敷設(shè)在開闊的堅(jiān)固地面，見圖2。像控點(diǎn)的平面坐標(biāo)由GNSS靜態(tài)測量和全站儀邊角網(wǎng)測量方式獲得,高程由二等水準(zhǔn)測量測定,成果精度滿足一級(jí)導(dǎo)線和二等高程控制測量技術(shù)要求。

圖2 像控點(diǎn)分布

2.4 建模處理與精度分析

數(shù)據(jù)處理采用飛馬無人機(jī)管家進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,三維模型數(shù)據(jù)生產(chǎn)采用自動(dòng)建模軟件(Smart3D Capture)。在影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件系統(tǒng)前,需將獲取到的航空影像進(jìn)行預(yù)處理,以滿足影響重疊度、色彩偏差等符合建模要求,野外控制點(diǎn)的選擇要求均勻分布在測區(qū)內(nèi)、數(shù)量滿足技術(shù)要求。

2.4.1

空三加密

傾斜攝影測量的空三加密計(jì)算較傳統(tǒng)攝影測量計(jì)算量更大、處理更復(fù)雜,為了確保傾斜攝影測量數(shù)據(jù)平差的精度,通過對獲取多個(gè)角度的影像正視和斜視航攝數(shù)據(jù)建立連接點(diǎn)、控制點(diǎn)及慣性測量單元(inertial measurement unit，IMU)輔助數(shù)據(jù)的多視角影像聯(lián)合解算和平差。

本項(xiàng)目空三加密設(shè)置為全自動(dòng)解算,在解算過程中,出現(xiàn)了自動(dòng)解算出錯(cuò)問題,通過對原始影像定位定姿系統(tǒng)(position and orientation system，POS)數(shù)據(jù)、相機(jī)參數(shù)設(shè)置等重新檢查調(diào)整,最終完成空三加密結(jié)算。因航攝區(qū)域高差較大,場地氣象條件限制等因素,部分區(qū)域原始POS數(shù)據(jù)精度較低,空三解算效果不理想,通過加密控制點(diǎn)刺點(diǎn)后在第一次的空三基礎(chǔ)上又進(jìn)行了一次空三加密計(jì)算,對其精度進(jìn)行了優(yōu)化,滿足了本項(xiàng)目的建模要求。

2.4.2

實(shí)景三維建模

本項(xiàng)目采用自動(dòng)化三維模型構(gòu)建軟件,通過對完成的空三加密成果進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)定三維建模的范圍、瓦片大小以及匹配方式等參數(shù),完成整個(gè)工程場地三維模型的自動(dòng)創(chuàng)建及紋理的自動(dòng)關(guān)聯(lián),自動(dòng)地生成與實(shí)際一致的三維場景。最終的三維實(shí)景模型成果除了擁有準(zhǔn)確的地物地理位置坐標(biāo)信息外,還可以精細(xì)地表達(dá)出地物的細(xì)節(jié)和紋理特征,以及地形地貌等精細(xì)特征。建立的三維模型能夠真實(shí)反映測區(qū)內(nèi)建筑、交通、水系、植被等地物主要的特征和結(jié)構(gòu),整體色調(diào)協(xié)調(diào),效果自然真實(shí)。

2.4.3

精度驗(yàn)證

模型構(gòu)建完成后,可以得到直觀的實(shí)景三維模型,并且可以直接在三維模型上量測得到模型點(diǎn)的真實(shí)三維坐標(biāo)信息。本項(xiàng)目采用全站儀測量方式,按照工程測量有關(guān)規(guī)范測量要求,選取現(xiàn)場7個(gè)地物明顯點(diǎn)進(jìn)行了實(shí)地檢測,通過對檢查點(diǎn)的精度統(tǒng)計(jì)得到,檢查點(diǎn)平均平面誤差為±0.023 m,最大平面誤差為±0.032 m,最小平面誤差為±0.018 m;平均高程誤差為±0.017 m,最大高程誤差為±0.021 m,最小高程誤差為±0.013 m。

3 三維模型與BIM模型的融合應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)模型的獲取

[]

3.1.1

施工區(qū)域地形模型獲取

由傾斜攝影得到的數(shù)據(jù)生成測區(qū)實(shí)景三維模型和測量點(diǎn)云數(shù)據(jù)接將掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)保存成文本格式導(dǎo)入到三維建模軟件犀牛(Rhino)中直接進(jìn)行網(wǎng)格面處理,生成網(wǎng)格面模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行三維地形模型的搭建。地形模型的搭建一般有很多種方式,本文用三維參數(shù)化軟件一鍵導(dǎo)入生成地形和用犀牛軟件生成的三維地形都不符合設(shè)計(jì)要求,最終基于設(shè)計(jì)院提供的建筑紅線范圍內(nèi)的場地平整圖,導(dǎo)入到建筑三維系統(tǒng)中進(jìn)行場地平整調(diào)整,在場地平整調(diào)整好以后,可把準(zhǔn)確反映設(shè)計(jì)圖紙的信息,再導(dǎo)入到犀牛軟件中,能夠較好地體現(xiàn)模型，見圖3。

圖3 設(shè)計(jì)場地平整模型(局部)

3.1.2

設(shè)計(jì)建筑模型獲取

除去復(fù)雜的地形以外,其余擋墻、樁基礎(chǔ)等建筑模型,因?yàn)橘惖阑A(chǔ)模型是三維異形結(jié)構(gòu),這里主要利用犀牛參數(shù)化建模的方式,能夠獲取準(zhǔn)確的建筑模型,且模型是基于數(shù)據(jù)搭建,降低直接基于圖紙翻模產(chǎn)生的誤差,準(zhǔn)確度較高。

3.2 在土方工程中的應(yīng)用

3.2.1

挖填方區(qū)域的劃分

在整合三維掃描模型和設(shè)計(jì)待平整場地模型,統(tǒng)一導(dǎo)入同一個(gè)坐標(biāo)系,根據(jù)設(shè)計(jì)場地平整模型與三維掃描模型的疊加顯示情況區(qū)分挖填方區(qū)域,將挖填方區(qū)域分區(qū)整理好，見圖4。

圖4 挖填方區(qū)域分區(qū)情況

3.2.2

挖方量計(jì)算

本文選取其中的一塊挖方區(qū)域進(jìn)行說明土方的計(jì)算過程,根據(jù)挖填方分區(qū),選取其中的一塊待計(jì)算區(qū)域,利用參數(shù)化電池組提取掃描模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù),將點(diǎn)云投影到設(shè)計(jì)地形表面,獲取掃描地形網(wǎng)格面每個(gè)網(wǎng)格面的中心點(diǎn)與設(shè)計(jì)平整地面之間的垂直距離,利用參數(shù)化程序組批量計(jì)算每個(gè)掃描地形網(wǎng)格面面積對應(yīng)的待開挖土體體積,進(jìn)行疊加,得到挖方量。利用相同的方法,將每個(gè)分區(qū)的挖方填方數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而得到整個(gè)場地的挖填方量。

3.3 施工組織的優(yōu)化[14]

由于場地用地狹窄,地形復(fù)雜,賽道靠近兩側(cè)的場地邊緣處以及中間標(biāo)高落差較大處,設(shè)計(jì)擋墻數(shù)量眾多,緊挨賽道布置,本文利用三維掃描場地模型與BIM結(jié)合優(yōu)化施工工序,以合理的組織基礎(chǔ)與擋墻的施工順序,從而降低施工過程中各分項(xiàng)工程之間的影響、保證施工質(zhì)量、減少二次維護(hù)帶來的成本以及施工人員的安全隱患。

利用軟件的功能將擋墻位置處地形調(diào)整至開挖地形,對開挖處進(jìn)行剖切,得到擋墻位置、開挖地形、賽道樁基礎(chǔ)的二維剖切面,通過對二維剖切圖中獲取三者之間的距離,通過計(jì)算擋墻挖土是否會(huì)對人工挖孔樁造成影響,從而合理安排擋墻、基礎(chǔ)、土方的施工先后順序，見圖5。

圖5 賽道基礎(chǔ)、擋墻、地形優(yōu)化模型圖

3.4 三維模型在綠色工程中的應(yīng)用

[]

3.4.1

材料資源利用分析

該工程地處山區(qū),用地狹促,一方面由于山區(qū)復(fù)雜的路況,材料運(yùn)輸難度大,尤其是混凝土的運(yùn)輸,另一方面施工現(xiàn)場條件復(fù)雜,總平面的優(yōu)化布置成為重點(diǎn),因此,施工前期場地能否合理布置不僅會(huì)影響施工管理與施工進(jìn)度,而且對于場地周邊生態(tài)保護(hù)和資源的可持續(xù)發(fā)展利用起著決定性作用。

在項(xiàng)目前期運(yùn)用BIM技術(shù)在三維地形模型上對施工大臨實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì),做到了施工大臨平面的合理、緊湊布置,節(jié)余用地;同時(shí)做到了盡可能減少建筑死角和土地充分利用,實(shí)現(xiàn)了臨時(shí)設(shè)施占地面積有效利用率不低于90%的良好效果。

通過基于三維地形模型的設(shè)計(jì),模擬施工區(qū)域表土剝離等生態(tài)補(bǔ)償措施的實(shí)施效果,實(shí)現(xiàn)了施工區(qū)域內(nèi)原生的表層土壤和植被的有效保護(hù)。表土蘊(yùn)含大量的植物養(yǎng)分,是難得重要資源。對施工紅線范圍內(nèi)原始森林表層土進(jìn)行剝離,剝離厚度約10 cm,通過創(chuàng)建三維地形模型,還原山體原始模型,利用參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件計(jì)算得到復(fù)雜山體原始地貌表層10 cm厚度內(nèi)土方工程量,根據(jù)擬建建筑設(shè)計(jì)總圖及各建筑單體分區(qū),設(shè)計(jì)土方堆場,保證表土堆場對擬建賽道與附屬建筑建造過程不會(huì)產(chǎn)生影響,避免土方二次倒運(yùn),同時(shí)保證項(xiàng)目建設(shè)后期各個(gè)表土堆場能方便運(yùn)輸?shù)礁魃鷳B(tài)修復(fù)區(qū)域。通過各區(qū)域土方工程量的計(jì)算合理組織機(jī)械臺(tái)班、人工進(jìn)行表土剝離作業(yè),避免因土方堆場設(shè)置不合理造成的土方倒運(yùn)等,最大限度保護(hù)原始表土。

在保證環(huán)境和工程安全的前提下,本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了總重量的10%的建筑材料可再循環(huán)使用;現(xiàn)場加工鋼筋損耗率4.0%;使用工具式定型模板,增加模板周轉(zhuǎn)次數(shù)等。面對這些評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),傳統(tǒng)的技術(shù)手段難以進(jìn)行快速準(zhǔn)確地計(jì)算,為解決這些難題,運(yùn)用BIM技術(shù)分析建筑與周圍環(huán)境的關(guān)系,確定建筑物的空間方位與建筑走向,結(jié)合施工現(xiàn)場情況與擬建建筑的實(shí)用功能和特點(diǎn)建立三維模型,對現(xiàn)場進(jìn)行合理的規(guī)劃及動(dòng)態(tài)布置,以可視化視角呈現(xiàn)整個(gè)施工現(xiàn)場的平面布置,指導(dǎo)現(xiàn)場施工計(jì)劃,優(yōu)化使用施工資源,并且利用BIM的數(shù)據(jù)信息和計(jì)算能力,進(jìn)行地形平整分析,計(jì)算挖填土方量,避免大面積超挖超填,保護(hù)周邊生態(tài)。

3.4.2

能源節(jié)約利用分析

將建立的地形模型和BIM模融合,實(shí)現(xiàn)建筑的三維可視化,通過三維可視化模型與場地自然條件的緊密結(jié)合,利用能耗分析軟件對大臨設(shè)施及正式建筑的朝向、建筑間距、窗墻比等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目通過收集施工地域的氣象數(shù)據(jù),對照規(guī)范要求,實(shí)現(xiàn)了對已完成的建筑能耗分析模型的直觀可視化模擬,利用基于三維地形模型的BIM手段完成了太陽輻射分析,調(diào)整優(yōu)化本項(xiàng)目維護(hù)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目方案最優(yōu)化策略,在施工過程中做到對設(shè)計(jì)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)參數(shù)要求的精準(zhǔn)控制,達(dá)到預(yù)期效果。

3.4.3

水資源節(jié)約利用分析

該工程地處山區(qū),需考慮防施工場區(qū)內(nèi)洪防汛等安全問題,依托三維模型,結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍v年雨季降雨量、降水強(qiáng)度等信息,建立了水資源利用數(shù)據(jù)庫,結(jié)合周邊地形地貌,合理設(shè)置排洪溝等,確定模擬各種環(huán)境條件下水流對施工的影響,及時(shí)調(diào)整優(yōu)化雨水采集和利用設(shè)計(jì)方案,做到了施工區(qū)域施工道路及綠地的合理布置。根據(jù)三維信息模型,在施工廢水沉淀池區(qū)域?qū)崿F(xiàn)施工的合理設(shè)置,做到水資源循環(huán)高效利用、合規(guī)排放和循環(huán)使用。通過優(yōu)化生活區(qū)化廢水收集設(shè)施的合理設(shè)置優(yōu)化廢水排放方案,同時(shí)如公共浴室,采用帶恒溫控制和溫度顯示功能的冷熱水混合淋浴器,其做到人走水停;室外室內(nèi)沖廁、綠化灌溉、道路澆灑、洗車用水采用再生水等。

3.4.4

室內(nèi)環(huán)境分析

賽道包含出發(fā)區(qū)、比賽區(qū)、結(jié)束區(qū),比賽過程中,整個(gè)賽道由多臺(tái)攝像設(shè)備構(gòu)成攝像網(wǎng)格,能夠覆蓋賽道任何彎段,保證比賽轉(zhuǎn)播效果,且賽時(shí)為了防止陽光照射對運(yùn)動(dòng)員眼睛造成刺激,兩側(cè)需要設(shè)置遮陽簾?；跍?zhǔn)確的三維模型能夠很好地完成建筑在這方面內(nèi)容的準(zhǔn)確分析。通過結(jié)合三維模型和BIM技術(shù)進(jìn)行賽道完成候的光環(huán)境分析,對賽道內(nèi)部照度、照明均勻度、統(tǒng)一眩光值、照明功率密度指數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和調(diào)整,實(shí)現(xiàn)光照等各項(xiàng)室內(nèi)指標(biāo)是否滿足視頻轉(zhuǎn)播要求和主要功能房間采光系數(shù)要求。通過結(jié)合三維模型和BIM技術(shù)對室內(nèi)噪聲進(jìn)行分析和模擬,準(zhǔn)確分析噪聲值是否達(dá)規(guī)定值,實(shí)現(xiàn)對建筑平面、空間的合理布局。和室外環(huán)境一樣,可利用BIM技術(shù)建立的三維可視化模型,結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境,收集必要信息,將其導(dǎo)入分析軟件中,完成分析,合理規(guī)劃。進(jìn)行室內(nèi)自然通風(fēng)的分析,先要明確室內(nèi)空氣污染物分布狀況,建筑迎風(fēng)面與背風(fēng)面風(fēng)具有的壓差,而后調(diào)整開窗數(shù)量、大小、位置,從而改善室內(nèi)通風(fēng)質(zhì)量,如在人員密度較高且隨時(shí)間變化大的區(qū)域室內(nèi)區(qū)域設(shè)置二氧化碳濃度和甲醛監(jiān)測裝置,并與通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。

3.4.5

施工揚(yáng)塵控制

賽道設(shè)計(jì)結(jié)合山地自然地形,附屬建筑沿賽道分布,原始地貌高地起伏,室外場地平整設(shè)計(jì)復(fù)雜。根據(jù)設(shè)計(jì)場地總平圖紙,利用BIM技術(shù)搭建精準(zhǔn)的地形模型,優(yōu)化基坑、邊坡施工方案,將地形模型與擬建建筑物模型進(jìn)行整合,分析各工序之間施工關(guān)系,優(yōu)化各工序施工組織,利用設(shè)計(jì)擋墻作為基坑支護(hù)措施,實(shí)現(xiàn)了土方開挖量的最優(yōu)最小化設(shè)計(jì),充分避免了土方工程對原始山體的破壞程度;優(yōu)化相鄰區(qū)域賽道與附屬建筑土方開挖與回填時(shí)間,通過參數(shù)化技術(shù)精準(zhǔn)計(jì)算每一區(qū)域土方工程量,實(shí)現(xiàn)了各施工區(qū)域土方堆場的合理部署,最大限度降低了因二次倒運(yùn)土方帶來的揚(yáng)塵污染?；谌S地形模型,通過BIM技術(shù)搭優(yōu)化基坑局部施工方案23項(xiàng),實(shí)現(xiàn)了降低土方開挖工作量5 000 m,降低土方二次運(yùn)輸工作量20 000 m。

4 結(jié)束語

本文基于無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)完成大型工程建設(shè)區(qū)域和工程建筑物的三維建模,實(shí)現(xiàn)了施工工地實(shí)感三維場景的快速構(gòu)建,能與傳統(tǒng)航測產(chǎn)品生產(chǎn)工藝有機(jī)融合,從而延伸傳統(tǒng)航測產(chǎn)品線。本文將工程現(xiàn)場三維實(shí)景模型與BIM技術(shù)的深度融合,建立建構(gòu)筑物的三維模型及設(shè)計(jì)圖紙,同時(shí)應(yīng)用到施工組織、土方工程、節(jié)能利用等方面,構(gòu)建了基于數(shù)字孿生技術(shù)的智慧三維工地。但是,利于無人機(jī)傾斜攝影測量進(jìn)行三維模型的構(gòu)建對于攝影測量數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量具有高度依賴性,對于大型異形建構(gòu)工程而言,無人機(jī)傾斜攝影測量大概率存在變形、扭曲和數(shù)據(jù)空洞情況,直接影響三維模型構(gòu)建的質(zhì)量和效率;同時(shí),三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)與BIM數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、格式存在,直接影響兩者的融合與應(yīng)用,需要進(jìn)一步提高室內(nèi)外一體化定位和三維激光掃描等技術(shù),克服和解決上述問題。本文通過工程施工管理的實(shí)際應(yīng)用,證明了無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在大型工程建設(shè)中是可行性、便捷性、高效性,為工程建設(shè)項(xiàng)目的前期勘察設(shè)計(jì)及施工提供了一種新的方式,為智慧工地的建設(shè)提供了工程示范和應(yīng)用參考。