无人机摄影测量及其在BIM技术中的应用

黄剑华 尹洪凯 毕思城

广东龙泉科技有限公司 广东 广州 510300

当前的BIM技术应用，广泛渗透到建筑工程的各个领域，但是在数据信息方面还是略有不足，应加强专业的勘测技术融合，促使BIM技术在作业时能够得到更多的保障，对隐藏的问题和矛盾有效解决。无人机摄影测量的合理应用，对BIM技术提出了较多的辅助手段，尤其是关键位置的测量与分析，能够站在多个视角下完成，不仅减少了勘测的难点，还可以在技术的综合分析方面得到准确的结果，提高了工程的综合发展水平。

1 无人机摄影测量的原理

现阶段的测量工作开展应站在长远的角度思考，继续按照局限的理念和方法应用，不仅无法得到突出的成绩，还会造成恶劣的影响。无人机摄影测量的提出应用，主要是通过无人机这一特殊的航空摄影设备，在地面开展连续摄影测量工作，然后再通过地面控制点开展测量分析，并且完成立体测绘分析，最终将测绘的图纸绘制出来[1]。相对而言，无人机摄影测量的原理比较简单，但是在操作的时候比较复杂，当代的无人机技术不断创新，各类先进的无人机设备也被开发出来，这促使测量工作的开展有了更多的选择，整体上的测量，能够按照科学合理的手段去优化，各类问题在解决时有了更多的保障。无人机摄影测量的应用，还可以与BIM技术更好的融合，两者表现出相辅相成的特点，在数据信息共享以后，提高了BIM技术的应用水平，同时在绘制的精度上不断地加强，在长期发展上能够得到突出的成果。

2 无人机摄影测量的特点

2.1 安全性高

无人机摄影测量的应用具有非常多的优势，比如安全性方面要比传统的测量工作更加优良。该类型的测量技术应用，只需要对无人机操控即可，并不需要像以前一样，要通过驾驶人员去操控，即便是设备出现了损坏，也不会对操作者造成任何的伤害。安全等级较高的状态下，促使无人机在业界内得到了广泛的欢迎，并且在测量的过程中开始大规模的应用，长期工作的实施，能够按照新颖的思路去完成。无人机开展测量的时候，能够在操作的过程中按照智能化的方法完成，以往的操作过于依赖操作者的个人经验，但是随着技术的革新和系统的优化，无人机的智能化水平不断提升，各项工作的开展，能够按照全新的思路去转变。所以，操作者的经验得到转化，在安全保障的同时，不会影响到无人机的作业质量。安全性较高的状态下，还可以在测量的过程中获取更多的信息，促使测量工作按照高效率的原则去完成。

2.2 灵活度突出

无人机摄影测量的时候，自身具备的灵活度非常突出，并且能够减少测量的难题，即便是在复杂的区域，依然能够做出准确的测量。无人机的体型一般并不大，在测量的过程中主要是通过遥控的方式完成，所以在复杂的区域测量方面，无人机以体型上的优势和高空飞行的优势，能够很容易测量到想要的信息，还能够快速地收集数据，反馈给平台以后，促使测量工作能够快速完成对应的工作任务。灵活度较高的情况下，无人机的操作系统比较优良，操作系统可根据测量工作的特点和硬性要求去选择，不同的系统服务的测量任务，整体上具备较强的专业性，而且很少出现严重的误差。通过无人机摄影测量，各类测量任务能够在很短的时间内完成，长期测量的过程中促使数据信息得到了充分的积累，整体上的工作开展，能够按照合理化的方式去完善，各类问题在解决时得到了不错的效果。

2.3 自动飞行模式

无人机摄影测量的特点是非常多的，自动飞行模式是非常不错的功能，而且整体上能够得到的成绩比较显著，对于未来的测量工作发展给出了较多的保障[2]。一般而言，自动飞行模式的应用，主要是按照预定好的航线自动飞行，并且会将所到之处的相关数据和信息有效的整理，这样不仅能够减少测量的难题，还可以一次性测量更加广阔的区域。自动飞行模式开启以后，依然可以根据测量过程中遇到的问题和挑战，临时修改测量的路线和内容，先前测量的结果已经反馈到平台当中，后续测量的内容也会继续整理，促使最终的测量结果更加精确。相比之下，无人机摄影测量的自动化功能，对于当代的测量任务给出了更多的选择，在各个区域的测量工作中以先进的思路和方法进行调整，对测量的功能逐步完善，整体上的测量取得了较大的进步空间。日后，应继续在测量的创新力度上不断提升。

3 无人机摄影测量在BIM技术中的应用

3.1 明确作业内容

无人机摄影测量在BIM技术中应用，有利于提高技术的综合发展水平，同时整体上创造的价值也很高。但是，测量技术的实施，要高度明确作业内容，不能盲目地测量，要切实把握好测量过程中遇到的问题和风险。

图1 航线规划界面

目前的行业发展在像控这块已经实现了局部小区域免像控技术，主要是通过在地面架设基站，飞机平台安装GPS模块接收装备，通过实时差分技术实现了部分免像控工作，较大地减少了外业工作量。在这几项内容中最重要的一点内容就是内业空三加密，这些工作直接影响到了后期DEM、模型等成果。目前市场上有多款软件可以进行空三计算，比方俄罗斯的PHOTOSCAN、INFO、PIXX4D、SMART3D等软件，比较主流的操作是采用PHOTOSCAN进行空三计算，SMART3D生产模型。由此可见，明确测量任务以后，无人机摄影测量的功能得到充分地发挥，加强了数据信息的整合，减少了既往测量的局限性，整体上的发展空间较大。

3.2 地形地籍测量

BIM技术操作时需要对各方面的数据信息做出科学的整理，无人机摄影测量介入以后，能够对数据信息的源头较好的把控，尤其是在地形地籍测量方面，能够做出较好的转变。目前，无人机摄影测量的精度指标，能够达到地面像素精度1cm左右，对应的平面精度能够控制在5cm的范围内，高程精度则可以控制在10cm以内。通过高精度的测量，促使地籍地形的测量效果更好的优化。除此之外，无人机技术的合理应用，还可以在比例尺的测绘要求上较好的满足，基本上能够达到1:500比例尺的测绘要求，这对于BIM技术的模型建立以及各类工程的综合分析给出了更多的依据，一定程度上减少了工程设计的难题，促使工程项目与地形更好地协调。无人机测量的时候，还可以在作业效率上大幅度的提升，针对山地区域、水域区域、房屋密集的区域，均能够在航测中得到准确的测量结果，对地形地籍的分析更加透彻[3]。

3.3 古建保护测量

无人机摄影测量的应用，对于古建筑保护也产生了较好的效果。BIM技术在应用的时候，古建筑是比较特殊的项目，保护过程中不仅要维持古建筑的外部框架和内在美感，还要减少各类因素的影响，此时必须得较多的数据支持。无人机摄影测量的时候，能够对古建筑物的尺寸、色彩进行有效的记录，即便是大型的建筑物，依然可以通过搭设脚手架的方式，促使测量的速度和测量的安全性大幅度提升，这对于建筑物的保护效果较好。一般而言，倾斜摄影技术的应用，能够针对古建筑的测量，按照三维模型的方法去测量和分析，在量测功能上比较突出，对于古建筑的纹理测量也比较精细化，在数字化存档方面取得了较好的效果。通过对无人机摄影测量有效应用，BIM技术下的古建筑保护有了更多的依据，长期测量工作和保护工作能够按照协调的方式完成，一系列的漏洞解决也得到了突出的成果，未来的进步空间是比较大的。

4 无人机摄影测量的应用要点

4.1 完善测量准备

无人机摄影测量的应用，对BIM技术的发展产生了显著的推动作用，但是在具体操作时应站在多个角度思考，单一的手段和方法并不能得到卓越的成绩，还有可能导致测量工作遇到较多的难题，这对于BIM技术下的工程建设造成了巨大的挑战。无人机摄影测量的准备工作，应按照严格的规范和标准实施。测量前，要选择匹配的无人机设备，不同的无人机设备在功能方面存在较大的差异性，盲目的选择，并不能将设备的积极作用较好地发挥出来，还有可能造成较多的矛盾，导致数据信息的精确度下降。选择正确的设备以后，要提前对无人机开展调试工作，确保在测定区域范围内，能够得到较多的数据信息，提升测量的覆盖率。准备工作的实施，还要提前对测量区域进行基础考察，掌握好各类外部因素的影响，尤其是极端的天气变化，或者是一些影响测量的因素，都要提前做好预防。

4.2 组织高素质团队

无人机摄影测量的时候，虽然自身的功能比较突出，再加上设备比较精良，但是依然要在作业的时候组织高素质的团队，确保测量工作能够朝着预期设想的方向去努力，对测量的各个漏洞快速的弥补，避免造成严重的负面影响。测量工作开展前，对于所有参与作业的人员要加强培训，结合大家的岗位要求，按照个性化的培训方法进行指导，督促大家在日常作业中能够按照新颖的思路和方法去工作，避免对测量结果造成不利影响。作业团队在工作中要严格按照责任制的方法去约束，有些人虽然经验突出，但是经验不能作为决策的依据，只能作为参考的依据，通过责任制进行管控以后，无人机摄影测量的任务能够按照综合的方法去实施，而不是按照传统的经验模式去评估，对于测量的结果做出了较多的保障。高素质的团队组织，应作为今后工作的主要目标，对测量的所有内容合理的优化。

4.3 设计测量方案

无人机摄影测量的方案设计是很容易忽视的部分，测量的目的是得到准确的数据和信息，无人机在应用时不仅要注意航线的设计，还要考虑到无人机自身的性能影响。比如，有些测量方案的覆盖范围比较广，此时会导致无人机的耗电量增加，在设计方案时应考虑是否增加无人机设备，或者是增加电池的携带数量，亦或者是寻找附近能够快速充电的地方，确保无人机在作业时具备足够的能源供应。设计测量方案的时候，还要对一些特殊情况充分考虑。例如，无人机在作业时，如果遇到了鸟类有可能产生严重的破坏和损毁现象，这就要提前对测量区域的具体情况有所掌握，加强无人机的有效保护，促使测量工作能够按照预期设想来实施，对一系列的外部威胁更好的消除。测量方案在设计时，还要掌握好备案，由此带来对各类突发情况合理的应对，促使长期测量工作的进行，能够按照全新的手段来应对[4]。

4.4 加强数据整理

无人机摄影测量的时候，数据整理是不可或缺的组成部分，对最终的测量结果存在巨大的影响，整理的过程中不仅要按照科学的思路去调整，还要减少整理的问题，为将来的发展作出更多的保障。测量数据整理，要加强智能化的整理平台应用，按照边测量、边整理的方式来实施，减少整理的问题，确保整理的精度进一步提升。数据整理的时候，要切实掌握好数据的动态变化情况，有些测量区域比较复杂，而且先前的档案数据并不多，可供参考的内容也比较少，这就需要在数据整理时以全新的视角来分析，根据BIM技术的分析结果做出对比，促使工程建模得到更多的选择。数据整理的时候，对每一次的整理记录和整理结果，都要按照科学的方法去对比分析，观察数据整理的特点和方向，逐步积累整理的经验，在整理的平台建设上按照新颖的理念去完善，促使长期整理得到更加卓越的成果。

4.5 提高测量精度

无人机摄影测量在BIM技术中应用，要尽可能的提高测量精度，促使测量工作的开展，能够按照科学合理的方式去转变，杜绝陈旧测量带来的问题为将来的测量工作奠定坚实的基础。测量前，要对测量工作的重点和难点高度明确，对于每一次测量都要端正态度，减少盲目的测量，而且在测量的内外数据统计方面要保持较高的精度，从一开始就按照较高的标准去实施，确保未来的工作部署得到更好的成绩。测量精度的提升，要选择先进的无人机设备，当前的很多设备具有高性价比的特点，所以要在测量的时候，坚持对各类设备有效的搭配，这样才能在测量的效用上不断地加强。测量精度的提升，要按照循序渐进的方法来完成，对测量的特殊性高度关注，切实掌握好未来测量可能出现的问题，在不同的环境下，灵活的调整测量方式，对无人机的功能更好的发挥出来，推动BIM技术的应用发展。

5 总结

无人机摄影测量作为创新技术，有利于完善BIM技术的体系，同时对工程建设和区域勘察产生了显著的推动作用，整体上的发展拥有更多的依据。未来的测量工作开展，要根据BIM技术的要求，站在新的角度思考，促使整体上的发展得到较多的保障，对一系列的问题更好解决。无人机摄影测量的优化时，应加强基础设施的创新，对各方面的测量工作有效的调整，促使长期测量朝着正确的方向进步。而且，无人机的技术开发应用，还要系统化地把握好测量技术的特点和影响因素，坚持在测量的协调性方面更好的改善。