航空摄影测量在建设工程竣工测绘中的应用

林 勤

（福建维图地理信息有限公司，福建福鼎 355200）

航空摄影是较为流行、先进的工程测量手段之一。勘测人员通过在空中拍摄全景图片，进行加工处理，完成工程测绘。利用航空摄影进行测绘测量，能够实现传统人工测量无法完成的项目，使工程数据更准确。航空摄影的应用范围广泛，操作比较简便，在提升数据准确性和全面性方面具有较大的作用，在地形地势较为陡峭或中小型工程范围中能够有效发挥航空摄影测绘的作用，其在建设工程中的应用具有重要的意义。

1 概念解释及特点

1.1 航空摄影的内容和特点

航空摄影测量相关数据的本质是利用无人机对工程中需要测量的区域进行相关影像和3D数据的搜集。任务时，需要将计算机控制系统放置在无人机机身内，利用相关无线感知装备控制摄影机实现空中无人拍摄[1]。

航空摄影测量利用无人机的非线性传导过程将数据传至可控制范围内，进一步加工形成相关数字地图，利用地图中的数据进行工程测量和测绘。在无人机航空摄影过程中，需要控制无人机的飞行高度，保证画面清晰完整，为后期测绘工作提供数据基础。使用无人机进行航空摄影测绘时不需要驾驶人员，保障了测绘人员的安全，使用较为方便，数据更直观、精确，可利用性较高。

1.2 建筑工程工程测绘的内容及特点

相关建筑工程完工后，为了更清楚地获取建筑物全景、地下管网、建筑平面、高程等资料，需要进行建筑工程测绘工作。竣工测量是对已经完成的工程进行测绘，对总平面的相关布局、相关技术指标和工程内部的设施设备情况进行测量。

工程测绘是实施工程规划并进行管理的依据之一，能够有效地提高审批与工程监督的工作效率，竣工后对建筑工程进行测绘，是城市基础建设及信息更新的有效手段。

建筑工程完全完工后，进行相关数据的测绘，根据测绘数据制成的图样为工程竣工图。工程竣工图的内容与建筑工地的地基、主体设施等均有联系，整个测量过程中运用的数据应保持一致[2]。进行工程竣工图测量时，应考虑在原有的测量基础上，利用相关测量方式和测量单位进行改进，保证整个竣工图的数据单位统一，这是保证竣工图精确准确度的重要方式。

在测量过程当中，对测量结果具有一定精度要求，应在工程开始测绘时确定准确性要求，考虑工程中施工方的要求，施工方的建设将直接影响整个工程的建设品质，精度要求应在建设前期提出，按照实际的地形差异和建筑差异进行相关调整。

应利用对工地已有的测量资料和设计资料对制图进行丰富，保证具体的测绘内容简略得当，在需求方的角度进行设计，绘制有效可行的工程竣工图。

2 工程竣工测量的目的及要求

2.1 测定的目的

不同类型工程的测量内容不同，一般包括建筑物测量，线路设施、设备测量、地形要素测量等。工程竣工测量的目的是根据现有的固定节点对竣工建筑物的实际位置和尺寸进行测量并记录（便于后期施工检验）。

（1）在扩建工程和新建工程范畴中，检验工程改造的合理性，阶段施工时，每一个过程竣工后都应进行工程测定，上交竣工图，为下一个工程做做准备。

（2）改建、扩建原有工程时，需要测量原有工程的原始数据，对实际建筑的平面以及工程高度进行测绘，为改造设计提供数字基础[3]。

（3）在新建工程建筑过程中，为了方便进行管理和观测，需要提供竣工平面图和其他相关数据辅助图，综合图表和数据，体现工程场地的规划，为相关生产和维修监督提供数据基础和资料。

2.2 工程竣工测量的要求

（1）根据实际建设情况设计竣工图图幅大小。

普遍采用50cm×50cm图幅进行绘制，测量过程中使用数字化数据测绘时，可以根据具体情况先行导出，再调整为50cm×50cm图幅。

（2）坐标、高程。

建筑工程竣工图需要具备坐标和高程标注，保证原有系统的控制系数不变，在测绘过程中不得改变，需要改变时，重新与施工方、需求方进行协商。

（3）精度标准。

建筑工程竣工图主要以高程点、左坐标点进行精确度把控，这两点是控制竣工图精确性的重要指标，保证高程点和坐标点是确保工程满足管理需求的重要指标之一。

（4）比例尺。

利用航空设备进行工程测绘过程中，需要根据相关合同细则和实际操作情况对航空设备所用比例尺进行调整。

（5）控制网和精度。

在相关建设完成工程项目中，设置施工控制网络和精度测量标准，具体要求需要根据《城市测量规范》等规范进行控制。

3 航空摄影相关技术在实际案例中的运用

3.1 航空摄影技术在实际案例中的运用

本项目基于实际施工现场进行研究，对某地山地公路进行检测，山地公路海拔高度为170～300m。研究区域丘陵较多、雨水丰沛，曾进行过改造，改造后增加了梯田开发区域、居民聚集点、耕种林地以及农村小路等区域，具有一定代表性。

对项目进行实际航空摄影勘测，勘测当天的天气晴好，肉眼能见度较高，风力较小（2级），空气中颗粒物含量较少，环境较为干净，适合航拍。本次工程的航空摄影拍摄测量过程中，仪器采用大疆Dji电动四翼蓝牙操控无人机、6个镜头的低高度斜侧拍摄空中相机。使用Smart3DCapture测绘制图，Smart3DCapture可以帮助测绘人员利用空中拍摄的地形图和三角测量数据进行建模；采用DPModeler进行数据的收集、整合。

在某地村镇改造过程中，要求对村镇东侧违章建筑进行爆破和清除。该村镇无高地，平房转角处较多，不利于勘察人员走访，因此利用航空拍摄改造前后对比图。

村庄违章建筑爆破实际对比如图1所示。

图1 村庄违章建筑爆破实际对比

本次拍摄利用空中倾斜角度摄影，选择广角镜头并将其组合成为空中航拍摄影设备。镜头焦距控制为24mm，保证重叠要求为84%，旁向重叠为81%。摄影工作开展之前，根据相关地面要求对无人机角度进行调整，需要在25条飞行轨道上进行拍摄，共计两个飞行架构。放大图片可以观察实际拍摄范围中的耕地情况和公路行驶情况。

通过对本次航空拍摄的图像进行对比，能够辨别出究对象的地形类别、地面物体，观察到改造后耕种地区分区和公路的实际发展情况。

3.2 航空摄影技术发展现状分析

建筑工程的竣工测量和一般的地形绘制图有一定区别，需要将整个工程范围内的图像进行收集，根据一定的比例尺和不同的施工需求进行设计，工作量较大，工作内容较为复杂。在实际测量过程中，工作人员需要根据不同的地形和用途，采取合适的技术措施，确保测绘结果的准确性和可靠度符合测量相关规则。

利用航空测量结果，结合功能强大的后期处理软件，使正向拍摄的影像图与实际工程平面设计的误差减少，满足建设工程竣工项目测绘的需求，可以根据不同的需求调整图片的分辨率和拍摄的实际高度，最终的呈现效果能够反映工程项目的实施情况。在高分辨率的情况下，能够清晰地看到各种类型工程现场的全景和细节图，为建设工程竣工查收提供新的检测方式。但航空摄影测量的限制因素较多，如操作现场应较为平整，若是地形较为陡峭的山区、电力线较多的地方，需要重新进行规划，风力和天气因素也是影响航空摄影测量的外界要素之一。

航空摄影测量是较好的辅助手段，但不能完全替代传统专业人员实地勘察。工程的开通项目中，较为细节的管网、地下工程等数据的勘测还需要交由专业人员操作，使用空中图像暂时无法清晰识别以上精度较高的数据。

4 结语

航空摄影测量对现代各项大型工程测绘具有较大帮助，能够从不同的角度对工程全貌细节进行拍摄，降低工作人员相关操作的困难性，实现在不同的环境下的图像拍摄，可用范围较广。实际操作中，航空测绘运用普及度不高，可能因为限制条件较多、专业人员素质不够、无法对软件或相关拍摄设备进行操作、实际地形较为复杂。相关建设工程竣工建设拍摄过程中，应采取航空拍摄和实地勘察相结合的方法。正常勘查手段无法到达的高度时，利用航空设备完成，精密数据由实地勘察解决。应提升相关勘测人员的专业素养，进行相关软件的培训以及相关设备的使用。对后期采集的数据进行分门别类地整理，开展相关测绘相关的培训班，使勘察人员能够有效利用自身的技能对施工方案进行数据展示。航空摄影作为较新的测绘途径，是未来各大建设工程竣工监测的重要手段，把握航空摄影的要点，可以为工程建设竣工测量节省工作时间，提升监测精度。