试论无人机测绘技术 在建筑工程测量中的应用

2023-02-08 02:28程冠磊
中华建设 2023年1期
关键词:测绘工程施工测量

程冠磊

建筑工程测量一直是建筑工程施工过程中重要环节,该环节直接影响整体工程质量,因此,受到各个建筑工程施工企业重视。专业人士提出,在建筑工程测量过程中引进无人机测绘技术,取得一定成果。简要介绍无人机测绘技术实际特点,分析该项技术在建筑工程测量中的应用优势,提出该项技术具体应用策略。

近几年以来,我国经济高速发展,在这一大背景下,各类建筑工程的数量以及规模在不断扩大。在建筑工程设计以及建设过程中,测量问题一直受到各界高度关注。各个建筑工程施工企业积极研究相关技术,以提升建筑工程测量水平,经过不断研究,提出在建筑工程测量过程中应用较为先进的无人机测绘技术。通过无人机测绘技术的有效应用,进一步提升测量水平,同时也有利于建筑工程行业适应新时期发展需求。

一、关于无人机测绘技术

随着科学技术的不断发展,越来越多先进的技术应用于测量领域。无人机摄影测量成为一种新型的测绘手段,无人机设备具有续航时间长、消耗成本低、机动灵活等实际特点,因此,能够完成具有一定难度的测绘任务。

从具体组成上来看,无人机低空航摄系统一般有地面系统、飞行平台、传感器、数据处理等四部分组成。地面系统包括作业指挥、后勤保障等车辆;飞行平台包括无人机飞机、维护系统、通讯系统等;影像获取系统包括电源、GPS程控导航系统等;数据处理系统包括纠正系统、立体测图系统等。

从无人机技术发展历程来看,在2012年以后无人机技术发展迅速。一些单位根据本单位的实际情况,将无人机技术应用于航空摄影测量过程中。在这一时期,旋翼型无人机可搭载激光三维扫描雷达问世,该种设备的问世能够实现小面积数字测量。测绘软件厂商根据测量需要,积极开发自动化无人机航测数据处理软件,通过航测速率软件的有效开发,进一步提升测绘的精准程度。

在无人机技术不断发展过程中,越来越多的单位或者企业意识到无人机测绘测量在遥感测绘领域中具有重要的应用价值。在无人机设备使用过程中,可以搭载多种较为先进的遥感设备,如高分辨率CCD数码相机、激光扫描仪,轻型光学相机等。无人机设备可以采集相关数据及信息,在数据以及信息采集完毕之后,通过相应软件对于数据以及信息进行处理,同时按照相关标准制作成图像。通过运用无人机设备,能够为使用者提供较为完整的遥感影像资料,对于了解测绘地区地质水文情况起到至关重要作用。

在具体应用方面,由于无人机设备本身具有一定优势,因此,无人机测绘测量遥感技术可以应用于突发事件处理过程中。在各类突发事件中,如果采用较为常规的方法进行测绘地图制作,很难达到较为理想的效果,同时测绘周期较长,也无法实现对于测绘区域的实时监控。但如果合理应用无人机航空遥感系统进行测绘则可以有效解决上述问题,通过无人机遥感技术应用,能够在第一时间了解测绘区域的大体情况,同时也能够实现对于测绘区域的全程监测,最终达到较为理想的社会效果,也能够为使用者提供重要参考依据。除此之外,运用无人机测绘技术还能够获取特殊目标的信息。一些特殊目标本身具有一定危险性,如果采用人工测绘的方式,很容易对于测绘人员的人身安全造成威胁,利用无人机测绘技术,则可以有效解决这一问题,同时也能够节约人力以及物力。

二、无人机技术在建筑工程测绘中的应用优势

1.能够实现高速监控

在建筑工程勘测过程中,测量人员通过利用先进的无人机技术能够实现对于所施工区域的高速监控,通过进行高速监控了解工程现场具体情况。运用无人机技术,能够让建筑工程施工企业在对建筑工程进行测绘过程中,避免一些外界因素干扰,最大程度提高测量精准性。通过运用无人机技术实现高速监控,也有利于进一步节约建筑工程施工成本,对于建筑工程企业未来发展起到至关重要的作用。在无人机技术应用过程中,建筑工程施工企业有关方面也应当高度重视,为无人机技术有效应用提供便利条件。

2.能够实现大规模观测

我国各个建筑工程实际特点并不相同,一部分建筑工程规模较大,如果在测绘过程中使用较为普通的工程测绘技术,会导致测绘误差发生的概率增大。通过运用无人机测绘技术,能够有效解决策略问题。在利用无人机技术进行高空遥感监测过程中,内部的无线传输技术可以实现对于建筑物远程遥控,同时也能够实现实时成像,让地面技术人员能够了解到施工区域各处具体情况,也能够根据无人机传回数据,对于建筑结构进行合理改进,最终达到提升建筑结构使用寿命的目的。

3.能够实现信息的快速收集及传输

在运用无人机技术对于建筑工程进行测绘过程中,可以通过数据收集模块以及信息收集模块实现对于各类图像信息的快速处理,也能够进一步提升工程测绘人员对于重要数据的分析效率。在建筑工程施工过程中,部分工程的施工区地质、水文条件相对较差,通过无人机所具有的勘探功能,能够实现对于地质水文信息的收集,通过对于该类信息的分析,有助于建筑工程施工企业决策层做出相应决策工作,避免工程在建设过程中遭受巨大经济损失,对于建筑行业在新时期健康、可持续发展意义重大。

4.能够保障数据的安全性

在传统的工程测绘模式中,需要建筑工程施工企业组织测绘队伍进行测绘,但由于测绘人员水平各不相同,很容易出现工作失误现象。同时在测绘信息的保管方面也存在相应问题,如果测绘人员不能够按照相关操作流程,对于测绘信息进行及时传输或者保管,则会造成测绘信息丢失,最终让建筑工程施工企业蒙受巨大经济损失。如果在实际测绘过程中运用较为先进的无人机测绘技术,则能够通过电子方式传输或者保管测绘信息。在进行测绘时,技术人员可以运用数据安全加密系统,对于所得的数据及信息进行安全加密,通过设置防火墙的方式,能够保障数据安全。再者,由于应用无人机测控技术过程中,无人机设备可以与测绘目标保持一定距离,在数据传输时也能够避免外界因素的干扰而导致传输误差。总的来看,运用无人机技术进行测绘,能够在最大程度上保障数据以及信息安全,为各类建筑设计以及建造提供重要依据。

三、无人机测绘技术在建筑工程测量中应用策略

1.在建筑规划勘察阶段应用

在各类建筑工程施工过程中,首先都应当积极进行勘察工作,从某种角度上来讲勘察工作的质量,将直接影响建筑工程质量。因此,各个建筑工程施工企业对于勘察工作都高度重视,纷纷采取有效措施,不断提升勘察工作水平。在勘察工作进行过程中,测绘是核心环节。现阶段我国建筑工程施工企业所采用的测绘作业方法主要有数字化测图、全站仪测图、 GPS建图等,但这些测绘方法在应用过程中会受到一定程度的限制,在一些情况较为复杂的地区,无法发挥出实际测绘水平。针对这一情况,部分建筑工程施工企业提出,运用无人机测绘技术替代传统的测绘技术,以达到提升测绘工作水平目的。我国无人机测绘技术在应用过程中,通过卫星定位的方式确保数据准确性。如果在测绘区域由于外部条件限制,无法接收到卫星信号,技术人员会根据现场实际情况,使用全站仪进行补充测量。通过运用无人机测绘技术,能够进一步提升建筑勘测的准确性,有利于后续施工工作的有序开展。除此之外,由于无人机设备具有自动化程度较高的特点,通过运用无人机测绘技术,在很大程度上降低了工作人员的工作强度,也能够避免工作人员处于危险环境之中,对于节约建筑工程施工企业人力以及物力都具有重要意义。

2.低空无人机测量技术

部分建筑工程施工过程中,所处的环境相对复杂,同时也会受到气候条件的影响,导致测绘工作无法正常进行。在这种情况之下,如果技术人员仍然沿用传统的航拍技术,很难获取关键信息,有无法完成对于建筑工程的勘探工作。在传统测绘技术应用基础之上,部分建筑工程施工企业提出,在一些情况较为复杂的区域,采用低空测绘技术。在该项技术应用过程中,无人机能够实现与建筑物的近距离接触,也能够实现对于地区影像快速收集,在很大程度上提升了技术人员的工作效率,也能够进一步提升测绘工作准确性。

在运用低空无人机测量技术过程中,建筑工程施工企业方面应当对于现有技术进行不断改进及升级,合理增加无人机续航时间,避免因电量不足而导致测绘工作无法继续进行等问题发生。

3.获取测绘影像资料

在运用无人机技术进行工程测试过程中,技术人员应当对于无人机的飞行路线进行提前规划,在规划过程中要考虑到多方面因素。如果无人机技术在应用过程中处于较为复杂的情况,则应事先进行模拟试验。在执行测绘任务过程中,技术人员要对于无人机在飞行过程中可能受到的各种干扰进行深入分析,采取有效措施,积极排除各类干扰因素,确保无人机能够长时间稳定飞行。在无人机进行测绘作业时,技术人员要通过远程遥控系统操纵无人机镜头,通过对于镜头的控制,能够实现在不同高度下拍照的目的,让无人机在飞行过程中获得识别程度较高的头像以及更为清晰的影像数据。通过获取重要的测绘影像资料,能够让建筑工程施工企业了解建筑物的大致情况,以便有针对性地对于施工过程进行改进,进一步提升施工效果,也能够让企业在创造可观经济效益的同时树立良好的社会形象。

4.在施工阶段的应用

在通常情况下,建筑工程施工过程应当从场地平整开始,在场地平整工作进行完毕之后,相关人员要进行土方平衡的设计。在土方平衡设计过程中,要使用到水准仪、三角高程测量等设备完成该项工作。但由于受到技术条件的限制,这些测绘技术仅能够完成对于施工区域的单点测量,数据采集速度也相对较慢。如果利用无人机测绘技术,则能够实现对于施工区域的找平测量以及数字转换工作,无人机设备会及时将数据及信息传送至处理平台,通过处理平台对于数据以及信息处理,建立三维数字地表模型,能够实现对于影像数据解析,最终获得准确的土方量。在建筑工程施工阶段,无人机测绘技术具有广阔的应用范围,通过运用该项技术,能够让建筑工程施工企业了解施工阶段企业各个环节的运行情况,也能够及时找出在施工过程中存在的各类问题,避免重大安全生产事故发生,为企业节约相应经济成本。在无人机测绘技术应用过程中,建筑工程施工企业各部门应当高度重视,为该项技术的有效应用提供便利条件,进一步提升无人机测绘工作水平。

5.在其他方面应用

随着技术的不断发展,现阶段在建筑工程施工过程中,已经能够实现将无人机测控技术与BIM技术进行深度融合,通过深度融合能够进一步提升测绘效果,也有利于尽快建立数据模型。运用无人机技术测绘所得的重要数据及信息,能够通过相应系统,及时纳入到BIM信息采集数据库中,能够实现对于建筑工程测量信息的可视化分析,有助于建立相应评价体系实现对于建筑设计的评估,也能够为设计人员设计工作提供重要依据。

除此之外,随着无人机测绘技术的不断改进以及升级,在建筑工程施工其他领域也有广泛的应用范围。例如:运用无人机测绘技术能够实现对于建筑物的环境监测以及质量监测,通过监测能够了解到建筑物在设计及建设过程中所存在的各类缺陷。在工程质检过程中,通过运用先进的无人机测绘技术,能够实现对于施工现场的快速检查,通过检查能够进一步提升建筑物质量。

总的来看,无人机测绘技术在建筑工程施工领域具有巨大的应用前景,通过应用该项技术能够弥补传统测绘技术不足之处,有利于建筑工程施工企业方面不断调整施工方案,最终提升建筑使用者满意程度。

四、结语

通过无人机测绘技术的有效应用,既能够节约工程测量时间,同时也能够进一步提升测绘质量。因此,各个建筑工程施工企业方面应当对于无人机测控技术高度重视,加强对于该项技术的研究,同时根据施工现场的实际情况合理运用该项技术。除此之外,企业方面还应当积极打造专业化人才队伍,对于现阶段无人机测控技术进行改进及升级,让该项技术能够适应我国建筑行业发展需求。在各方面一致努力之下,无人机测绘技术会拥有更广阔的空间,促进我国建筑行业能够适应新时期发展需求。

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