無人機攝影測量及其在BIM技術中的應用

劉宇

摘要：攝影測量技術走過了模擬攝影測量階段和解析攝影測量階段，現已全面步入數字攝影時代。無人機攝影測量系統憑借其生產成本低、靈活性高等優點，能更加快速直觀地得到測繪成果。專業測量型無人機配備的PPK、免相控技術、傾斜攝影技術極大提高影像的定位精度與高程精度，使其測量成果滿足更高精度的測繪需求。通過無人機攝影測量系統得到的三維點云數據、DEM數據、DOM數據、DSM數據可滿足不同專業不同階段對基礎地理信息和數據的需求。BIM技術是全生命期工程項目或其組成分物理特征、功能特性和管理要素的共享數字化表達。在市政工程領域，BIM技術在全生命周期過程中始終需要基礎地理數據的支持和輔助。地理三維實景模型是BIM設計的基礎，攝影測量技術與BIM技術的融合將為BIM技術提速，擺脫傳統人工制作的漫長過程。基于此，本篇文章對無人機攝影測量及其在BIM技術中的應用進行研究，以供參考。

關鍵詞：無人機攝影測量;BIM技術;應用分析

引言

隨著工程技術日新月異的發展，BIM技術的應用面在不斷拓展，BIM（建筑信息模型）提出始于上世紀70年代，它是以工程項目的各項相關信息數據作為基礎，通過數字信息方針模擬構筑物所具有的真實信息。近年來，信息化建設已經成為工程建設中的最強音，而BIM三維協同設計為工程建設信息化的重要抓手，通過研究分析認為三維設計和BIM應用是未來行業發展的必然，先進的三維協同設計及相關仿真技術可有效提高工程設計的質量、效率和水平，同時優化設計流程、提高設計信息的共享和展示程度，從而全面提高設計行業的科技實力和綜合競爭力。將BIM技術成功應用于某擴建工程中。BIM三維協同設計的興起，同時需要多樣化的地理信息數據作為支撐，傳統的二維矢量地形圖難以滿足BIM設計對三維基礎數據的需求，無人機傾斜攝影測量技術可對項目區域進行三維重建，為BIM設計提供數據保障。本文主要研究無人機攝影測量技術在市政公路設計中的應用。在攝影測量得到的數據的基礎上，結合BIM技術，進行攝影測量技術與BIM技術的融合，利用攝影測量建模速度快、信息精度高等優勢，為BIM更好的提供基礎地理信息數據。

1無人機攝影測量技術的優點

1.1攝影得到的影像分辨率更高

當前無人機攝影測量技術的快速發展，使得無人機可搭載高清攝像儀器設備進行攝影拍攝工作，通過傾斜、垂直照相技術能夠對測繪區域進行全方位全角度的攝影拍攝工作。此外，利用無人機技術可以進行低空高度飛行，多角度攝影獲取多平面圖像，能夠有效解決高層建筑的阻塞問題，擴大了地籍測繪工作應用范圍，確保了攝影影像的準確率，是其他測繪技術所不具備的。

1.2有效提高測繪精度

隨著無人機載重能力的提升以及無人機攝像技術的發展，使得無人機能夠搭載更多的攝像器材，使得測繪精度逐步提升，在地籍測繪過程中應用更加便捷智能，結合當前無人機攝影測繪技術應用測量參數來看，其精準度可達到亞米級別，已超越了傳統人工地籍測繪技術所需求的精度標準，可高效完成地籍測繪工作所需要的攝像技術要求。

1.3聯動優勢更加突出

在傳統的測量技術手段中，由于信息技術發展的不完善，測量人員所獲得的數據信息并不是第一時間傳輸出設計使用部門，而是由將測繪數據信息進行收集整理，總結成相關的檔案數據資料傳交給技術部門。在這一過程中，由于技術部門未能拿到一手的數據資料，并且未能參加實際測繪工作，對測量地點出現的數據異常信息處理以及遺漏數據信息內容無法有效掌握，需要再次與測量人員進行溝通，增加了雙方的工作量，并且反復的測繪工作、交流會影響數據準確性，無法確保數據在交流與傳輸過程中不會出現差錯，甚至需要測量人員重新計算測量來驗證數據的準確性。當前通過無人機展開地級測繪工作，可利用無人機平臺所搭載的數據系統將數據信息實時傳輸至設計部門，技術人員在獲得第一手數據資料過程中對無人機測量所遺漏區域可進行現場指導，減少了不必要的工作任務，確保數據傳輸安全。

2BIM技術的概念

BIM又稱為建筑信息模型（BuildingInformationModeling）簡稱建模，是近幾年被提出來的新概念，采用的是最新最先進的建筑軟件設計理念，其中的“建筑信息”是建筑項目空間的設計與建筑項目設計的數據信息，而“模型”指的是在項目開始之前，對項目的過程的描述、建筑工作進行模擬，因為采用BIM技術可以提前了解項目的設計情況，因此BIM有著“一套描述建筑建造生命周期過程的信息模型”的稱號，BIM設計是由多個專業共同完成的，所以BIM設計是一個綜合多元化、信息化于一體的設計模型，其中涵蓋了對于整體工程項目的設計和建模、數字化建筑模型的搭建、項目在整個生命周期中的管理，能夠完美展示出自己所設計的建筑物在施工過程中所處的狀態，使得施工人員更加清楚地看到自己正在做這個項目的具體施工規劃、設計目標、設計結果、預算設計時間等。BIM必須依靠相應的設計軟件來進行完善處理，而BIM中存在著大量的數據信息和設計理念，因此BIM必須依附于最新的信息技術，這個技術可以有效地處理龐大的圖像與文件信息，而且更重要的是在設計的過程中，每個行業都有各自行業的準則和規章制度，通過計算機對其進行數據分析與資源共享，在建筑項目的生命周期內，設計人員根據自己的專業知識，利用BIM整合所有的信息，對這些信息分別進行處理，可以使建筑設計的施工人員減少營建工程成本以及增加工程質量，提高工作效率。

3三維實景模型與BIM技術的融合

無人機攝影測量得到的三維實景地理模型可在BIM技術中加以利用，彌補了BIM技術建立場地模型的短板，使BIM技術在場地建模方面更加快速、精確。通過攝影測量技術建立的三維實景模型，可以很好地提供地表信息、高程信息、紋理信息等，也可以很輕松地得到長度、面積、體積、坡度等信息，這些信息也正是BIM技術中一些信息的基礎和組成。后期可利用BIM技術構建目標建（構）筑物，與三維實景模型進行融合疊加，得到一個完備的工程項目模型系統。

結束語

相比于采用方格直線網法、等高線網法、三角線網法、斷面法等多種傳統的建筑土方工程測量計算方法，具有很多場地測量計算上的局限性、測量過程數據容易遺漏、計算結果準確性相對差較大，通過建立無人機實景模型，將無人機實景模型與BIM模型比對獲取精準土方量計算的方法，減少了現場測量原始地形等數據的工作量，同時提高了計算準確度和效率，優化了土方挖填過程中的機械動態調配，并且利用無人機攝影沙盤模型進行施工場地布置，借信息化技術輔助施工項目節約成本、實施標準化施工、提高施工效率。在未來的發展中，應注重對于BIM技術和無人機攝影技術的分析與應用，讓其能夠更大程度地發揮作用。

參考文獻

[1]王啟龍.無人機傾斜攝影測量技術在水利工程中BIM建模的應用[J].水利技術監督，2020（04）：61-63+154.

[2]昌圣翔.BIM和傾斜攝影測量技術在實景三維模型中的應用[J].廣東建材，2020，36（04）：25-26.

[3]劉培狀，楊秉澍.基于無人機傾斜攝影測量和BIM技術的三維實景模型在水利工程設計中的應用研究[J].地下水，2019，41（06）：206-207.

[4]伍根，汪耀武，聶俊成.無人機傾斜攝影測量技術在BIM中的應用[J].武漢船舶職業技術學院學報，2019，18（01）：118-121.

[5]丁志廣，饒帥雄，李傳峰，王田芳.無人機聯合BIM在規劃竣工條件核實中的應用研究[J].北京測繪，2018（S1）：157-160.