航空攝影測量在建設工程竣工測繪中的應用

林 勤

（福建維圖地理信息有限公司，福建福鼎 355200）

航空攝影是較為流行、先進的工程測量手段之一。勘測人員通過在空中拍攝全景圖片，進行加工處理，完成工程測繪。利用航空攝影進行測繪測量，能夠實現傳統人工測量無法完成的項目，使工程數據更準確。航空攝影的應用范圍廣泛，操作比較簡便，在提升數據準確性和全面性方面具有較大的作用，在地形地勢較為陡峭或中小型工程范圍中能夠有效發揮航空攝影測繪的作用，其在建設工程中的應用具有重要的意義。

1 概念解釋及特點

1.1 航空攝影的內容和特點

航空攝影測量相關數據的本質是利用無人機對工程中需要測量的區域進行相關影像和3D數據的搜集。任務時，需要將計算機控制系統放置在無人機機身內，利用相關無線感知裝備控制攝影機實現空中無人拍攝[1]。

航空攝影測量利用無人機的非線性傳導過程將數據傳至可控制范圍內，進一步加工形成相關數字地圖，利用地圖中的數據進行工程測量和測繪。在無人機航空攝影過程中，需要控制無人機的飛行高度，保證畫面清晰完整，為后期測繪工作提供數據基礎。使用無人機進行航空攝影測繪時不需要駕駛人員，保障了測繪人員的安全，使用較為方便，數據更直觀、精確，可利用性較高。

1.2 建筑工程工程測繪的內容及特點

相關建筑工程完工后，為了更清楚地獲取建筑物全景、地下管網、建筑平面、高程等資料，需要進行建筑工程測繪工作。竣工測量是對已經完成的工程進行測繪，對總平面的相關布局、相關技術指標和工程內部的設施設備情況進行測量。

工程測繪是實施工程規劃并進行管理的依據之一，能夠有效地提高審批與工程監督的工作效率，竣工后對建筑工程進行測繪，是城市基礎建設及信息更新的有效手段。

建筑工程完全完工后，進行相關數據的測繪，根據測繪數據制成的圖樣為工程竣工圖。工程竣工圖的內容與建筑工地的地基、主體設施等均有聯系，整個測量過程中運用的數據應保持一致[2]。進行工程竣工圖測量時，應考慮在原有的測量基礎上，利用相關測量方式和測量單位進行改進，保證整個竣工圖的數據單位統一，這是保證竣工圖精確準確度的重要方式。

在測量過程當中，對測量結果具有一定精度要求，應在工程開始測繪時確定準確性要求，考慮工程中施工方的要求，施工方的建設將直接影響整個工程的建設品質，精度要求應在建設前期提出，按照實際的地形差異和建筑差異進行相關調整。

應利用對工地已有的測量資料和設計資料對制圖進行豐富，保證具體的測繪內容簡略得當，在需求方的角度進行設計，繪制有效可行的工程竣工圖。

2 工程竣工測量的目的及要求

2.1 測定的目的

不同類型工程的測量內容不同，一般包括建筑物測量，線路設施、設備測量、地形要素測量等。工程竣工測量的目的是根據現有的固定節點對竣工建筑物的實際位置和尺寸進行測量并記錄（便于后期施工檢驗）。

（1）在擴建工程和新建工程范疇中，檢驗工程改造的合理性，階段施工時，每一個過程竣工后都應進行工程測定，上交竣工圖，為下一個工程做做準備。

（2）改建、擴建原有工程時，需要測量原有工程的原始數據，對實際建筑的平面以及工程高度進行測繪，為改造設計提供數字基礎[3]。

（3）在新建工程建筑過程中，為了方便進行管理和觀測，需要提供竣工平面圖和其他相關數據輔助圖，綜合圖表和數據，體現工程場地的規劃，為相關生產和維修監督提供數據基礎和資料。

2.2 工程竣工測量的要求

（1）根據實際建設情況設計竣工圖圖幅大小。

普遍采用50cm×50cm圖幅進行繪制，測量過程中使用數字化數據測繪時，可以根據具體情況先行導出，再調整為50cm×50cm圖幅。

（2）坐標、高程。

建筑工程竣工圖需要具備坐標和高程標注，保證原有系統的控制系數不變，在測繪過程中不得改變，需要改變時，重新與施工方、需求方進行協商。

（3）精度標準。

建筑工程竣工圖主要以高程點、左坐標點進行精確度把控，這兩點是控制竣工圖精確性的重要指標，保證高程點和坐標點是確保工程滿足管理需求的重要指標之一。

（4）比例尺。

利用航空設備進行工程測繪過程中，需要根據相關合同細則和實際操作情況對航空設備所用比例尺進行調整。

（5）控制網和精度。

在相關建設完成工程項目中，設置施工控制網絡和精度測量標準，具體要求需要根據《城市測量規范》等規范進行控制。

3 航空攝影相關技術在實際案例中的運用

3.1 航空攝影技術在實際案例中的運用

本項目基于實際施工現場進行研究，對某地山地公路進行檢測，山地公路海拔高度為170～300m。研究區域丘陵較多、雨水豐沛，曾進行過改造，改造后增加了梯田開發區域、居民聚集點、耕種林地以及農村小路等區域，具有一定代表性。

對項目進行實際航空攝影勘測，勘測當天的天氣晴好，肉眼能見度較高，風力較小（2級），空氣中顆粒物含量較少，環境較為干凈，適合航拍。本次工程的航空攝影拍攝測量過程中，儀器采用大疆Dji電動四翼藍牙操控無人機、6個鏡頭的低高度斜側拍攝空中相機。使用Smart3DCapture測繪制圖，Smart3DCapture可以幫助測繪人員利用空中拍攝的地形圖和三角測量數據進行建模；采用DPModeler進行數據的收集、整合。

在某地村鎮改造過程中，要求對村鎮東側違章建筑進行爆破和清除。該村鎮無高地，平房轉角處較多，不利于勘察人員走訪，因此利用航空拍攝改造前后對比圖。

村莊違章建筑爆破實際對比如圖1所示。

圖1 村莊違章建筑爆破實際對比

本次拍攝利用空中傾斜角度攝影，選擇廣角鏡頭并將其組合成為空中航拍攝影設備。鏡頭焦距控制為24mm，保證重疊要求為84%，旁向重疊為81%。攝影工作開展之前，根據相關地面要求對無人機角度進行調整，需要在25條飛行軌道上進行拍攝，共計兩個飛行架構。放大圖片可以觀察實際拍攝范圍中的耕地情況和公路行駛情況。

通過對本次航空拍攝的圖像進行對比，能夠辨別出究對象的地形類別、地面物體，觀察到改造后耕種地區分區和公路的實際發展情況。

3.2 航空攝影技術發展現狀分析

建筑工程的竣工測量和一般的地形繪制圖有一定區別，需要將整個工程范圍內的圖像進行收集，根據一定的比例尺和不同的施工需求進行設計，工作量較大，工作內容較為復雜。在實際測量過程中，工作人員需要根據不同的地形和用途，采取合適的技術措施，確保測繪結果的準確性和可靠度符合測量相關規則。

利用航空測量結果，結合功能強大的后期處理軟件，使正向拍攝的影像圖與實際工程平面設計的誤差減少，滿足建設工程竣工項目測繪的需求，可以根據不同的需求調整圖片的分辨率和拍攝的實際高度，最終的呈現效果能夠反映工程項目的實施情況。在高分辨率的情況下，能夠清晰地看到各種類型工程現場的全景和細節圖，為建設工程竣工查收提供新的檢測方式。但航空攝影測量的限制因素較多，如操作現場應較為平整，若是地形較為陡峭的山區、電力線較多的地方，需要重新進行規劃，風力和天氣因素也是影響航空攝影測量的外界要素之一。

航空攝影測量是較好的輔助手段，但不能完全替代傳統專業人員實地勘察。工程的開通項目中，較為細節的管網、地下工程等數據的勘測還需要交由專業人員操作，使用空中圖像暫時無法清晰識別以上精度較高的數據。

4 結語

航空攝影測量對現代各項大型工程測繪具有較大幫助，能夠從不同的角度對工程全貌細節進行拍攝，降低工作人員相關操作的困難性，實現在不同的環境下的圖像拍攝，可用范圍較廣。實際操作中，航空測繪運用普及度不高，可能因為限制條件較多、專業人員素質不夠、無法對軟件或相關拍攝設備進行操作、實際地形較為復雜。相關建設工程竣工建設拍攝過程中，應采取航空拍攝和實地勘察相結合的方法。正常勘查手段無法到達的高度時，利用航空設備完成，精密數據由實地勘察解決。應提升相關勘測人員的專業素養，進行相關軟件的培訓以及相關設備的使用。對后期采集的數據進行分門別類地整理，開展相關測繪相關的培訓班，使勘察人員能夠有效利用自身的技能對施工方案進行數據展示。航空攝影作為較新的測繪途徑，是未來各大建設工程竣工監測的重要手段，把握航空攝影的要點，可以為工程建設竣工測量節省工作時間，提升監測精度。