基于傾斜攝影技術的建筑工程竣工測量的應用

文／鄧建宗 佛山市三水國盛測繪有限公司 廣東佛山 528000

引言：

本文以某高層建筑為例，采用了無人機傾斜攝影測量技術等測繪新技術相結合的方式進行了工程竣工測量。這樣的研究和實踐對于推動工程建設領域的測繪工作邁向新的階段具有重要意義。它為工程建筑領域的測繪工作提供了先進的方法和技術支持，同時也為相關行業和領域的發展帶來了新的機遇和挑戰。

1.無人機傾斜攝影測量技術

無人機傾斜攝影測量技術是一種高效、精確的工程測繪解決方案，通過使用無人機進行傾斜攝影獲取圖像數據，并結合參考點的像控點數據，經過圖像匹配、幾何校正和點云生成等一系列處理方法，可以得到準確的測量結果。然而，在應用無人機傾斜攝影測量技術進行測量時，需要注意影響其準確性和精度的因素[1]。

這些步驟相互關聯，每一步都對最終的測量結果和精度產生重要影響。因此，在實際操作中，需要綜合考慮和處理各種誤差因素，以確保測量結果的準確性和可靠性。遵循以下步驟可以確保無人機傾斜攝影測量技術在建筑工程測量和規劃中的有效應用，提高工作效率和測量結果的準確性：

攝影計劃設計：在進行傾斜攝影測量前，需要進行攝影計劃設計，確定飛行路徑、航線間距和相機參數等，以保證圖像的覆蓋和重疊度滿足測量需求[2]。

圖像采集：在實際飛行中，按照預定的攝影計劃進行圖像采集。注意飛行高度、速度和姿態的控制，以確保圖像質量和幾何信息的準確性。

像控點數據采集：在傾斜攝影過程中，需要采集一定數量的像控點數據，用于后續圖像匹配和幾何校正。

圖像匹配：將采集到的圖像進行匹配，建立圖像間的對應關系，獲取圖像的外方位元素和內方位元素信息。

幾何校正：根據像控點數據和圖像的外方位元素信息，對圖像進行幾何校正，消除圖像畸變和定位誤差。

點云生成：通過對校正后的圖像進行密集匹配，生成高精度的點云數據，用于后續的三維建模和測量分析。

無人機傾斜攝影測量技術在工程測繪中的應用需要經過一系列步驟的綜合考慮和處理，以確保測量結果的準確性和可靠性。這種技術的應用可以提高工作效率，并為建筑工程測量和規劃提供精確的數據，從而支持工程項目的設計和決。圖1 為基于無人機傾斜攝影測量技術竣工測量流程圖。

圖1 基于無人機傾斜攝影測量技術竣工測量流程

2.工程概況

某新建汽車工業中心由12 棟單體建筑組成，總建筑面積達到158000 m2。其中，位于汽車工業中心東部區域的汽車研發中心大樓是該中心的重要組成部分。這座大樓的總設計高度為173.3m，設計占地面積為188793 m2。為了突顯其獨特性和現代感，該大樓采用了弧線三角形輪廓設計，曲率半徑從標準層向上逐漸減小。

然而，由于該大樓屬于超高層建筑且具有復雜且不規則的結構，竣工測量工作面臨著巨大的困難和挑戰。傳統的測量方法在面對這樣的建筑物時可能無法滿足精確度和效率的要求。因此，為了確保測量結果的準確性和可靠性，我們決定采用目前最先進的測繪新技術來進行竣工測量和復核工作。

這項測繪新技術結合了高精度的測量設備、先進的數據處理和分析方法，以及三維建模技術，能夠更精細地捕捉和還原建筑物的形態和細節。通過應用這項技術，我們能夠快速而準確地獲取大樓的各項尺寸數據，并進行全面的復核和驗證。這不僅有助于確保建筑物的設計要求得以滿足，還能提供可靠的基礎數據供后續工程使用。

在建筑工程測繪領域，出現了一些新的測繪技術，這些技術為竣工測量提供了更高效、準確和全面的解決方案。其中，CORS 技術是一種被廣泛采用的控制測量技術，它通過使用全球定位系統（GPS）網絡來確保測量的準確性和可靠性。此外，電磁波測距儀、全站儀和無人機也被應用于高度測量，用于獲取建筑物的垂直尺寸信息。這些先進的測量工具和技術使得測量過程更加高效和精確[3]。

同時，新的測繪技術還應用于建筑輪廓和面積測量。通過使用全站儀、三維激光掃描儀和無人機，可以獲取建筑物的外部形狀和表面積信息。這對于復雜不規則建筑的測量尤為重要，因為傳統的測量方法可能存在一定的局限性。采用這些新技術，測繪人員可以更全面地了解建筑物的幾何特征，為竣工測量提供更準確的數據和結果。

通過本文的研究，我們可以為新建汽車工業中心的竣工測量和復核提供科學的方法和技術支持。同時，這些測繪新技術的應用也對未來建筑工程領域的測量工作具有重要的借鑒意義。它們推動了測繪技術的不斷創新和發展，為建筑行業提供了更強大的測繪工具和方法。隨著技術的不斷進步，我們可以期待更多創新的測繪技術的出現，為建筑工程的測量工作帶來更多的便利和效益。

3.竣工測量結果

3.1 控制測量

在建筑工程中，控制測量是確保測量結果準確性的關鍵步驟之一。為了確保測量的精確性，我們采取了一系列嚴格的措施。首先，每次觀測的時間都超過60 秒，以保證充分的數據收集。這樣做可以降低觀測誤差，并提高測量結果的可靠性。接下來，我們采用了固定解法對收集到的數據進行解算。通過精確的計算，我們得到了控制測量的準確結果。

為了進一步驗證控制測量的準確性，我們運用全站儀對測量的距離和坐標進行了檢測。全站儀是一種高精度的測量設備，它能夠提供準確的距離和坐標信息。通過對測量結果的比對，我們可以確認建筑物各個部分的位置和尺寸是否符合設計要求。

距離檢測是通過測量建筑物各個部分之間的距離，以確保其與設計圖紙一致。而坐標檢測則是通過測量建筑物各個關鍵點的坐標，以確認其位置是否準確。這些檢測結果為后續的施工和工程管理提供了重要的參考依據。只有在控制測量結果準確無誤的基礎上，才能確保建筑工程的質量和準時完成。因此，控制測量在建筑工程中具有重要的作用，為工程的順利進行和成功交付提供了堅實的基礎。

通過控制測量和全站儀的應用，我們能夠確保建筑工程的測量結果準確可靠。這為工程的順利進行和質量控制提供了重要的技術支持，同時也提升了工程測量的效率和精度。在未來的建筑工程中，我們將繼續積極采用先進的測量技術，不斷提升控制測量的準確性和可靠性，以滿足工程建設的需求。這明確展示了CORS 技術在控制測量中所具備的出色精度。通過采用這種先進的測量方法，我們能夠獲得更準確、可靠的測量數據，為工程建設提供科學依據[4]。

CORS 技術在控制測量中的應用價值和優勢也得到了驗證。它能夠有效地減小測量誤差，提升測量精度，從而提供更可靠的測量結果。通過采用CORS 技術，我們可以更好地掌握工程項目的幾何信息，確保工程的精確布置和質量控制。這為工程建設的規劃、設計和施工提供了重要的支持和指導。

CORS 技術在控制測量中展現了出色的精度和應用價值。通過持續的技術創新和探索，我們將能夠進一步提升控制測量的準確性和可靠性，為工程建設提供更科學、精確的測量數據，推動工程行業的發展和進步。

3.2 高度測量

針對研發中心的竣工高程測量，我們采用了多種不同的方法進行測量，其中無人機傾斜攝影法具有高效率的優勢，能夠大大減少工作量，為竣工測量提供了更加便捷和高效的解決方案。因此，無人機傾斜攝影法被認為是一種較為可行的測繪新方法，具備廣闊的應用前景。

針對竣工高程測量，我們通過采用不同的測量方法，包括電磁波測距儀中的三角高程測量方法、全站儀中的對邊高程測量方法以及無人機傾斜攝影法，獲得了準確、可靠的測量結果。各方法在測量精度、設站自由度、測量高度誤差和整體誤差比等方面有所差異，而無人機傾斜攝影法憑借其高效率和工作量的減少展現出了顯著的優勢。

通過采用這些先進的高度測量方法，我們能夠獲得準確可靠的研發中心竣工高程數據。這些測量結果對于建筑工程的規劃和評估具有重要意義，并為后續工作提供了科學依據。

高度測量是建筑工程中的關鍵環節之一，其準確性直接影響著工程的質量和安全。采用先進的測量技術，可以有效地獲取建筑物的竣工高程信息。這些測量方法具有高精度、高效率和可靠性的特點，能夠滿足建筑工程對高程數據的精確要求[5]。

在這三種方法中，全站儀展現出了最高的測量精度。在竣工測量過程中具有設站自由的特點，能夠提供準確可靠的測量結果。其次是電磁波測距儀中的三角高程測量方法。具體結果如表1 所示。

表1 高度測量結果對比

獲得準確可靠的竣工高程數據對于建筑工程的規劃和評估至關重要。這些數據可以用于建筑物的設計、施工、驗收以及后續的維護和管理工作。通過對竣工高程的準確測量，我們可以評估建筑物的垂直變形情況，判斷結構的穩定性，以及進行樓層高度的核算和分析。這些測量結果為工程決策和工程質量的控制提供了科學依據，有助于確保建筑工程的順利進行和安全運營。隨著技術的不斷發展，我們可以進一步探索和應用更多新的測繪方法，以提高高度測量的精度和效率。例如，利用激光雷達、三維掃描儀等先進設備，結合數據處理和分析技術，可以實現更精確的高程測量。同時，借助無人機、遙感技術和地理信息系統等工具，可以實現快速、大范圍的高度測量，提高測量效率和工作效益。

3.3 輪廓及面積測量

針對反光效果較差等問題，我們采用了不同的方法進行大樓的輪廓和面積測量。

根據表2 可知，在對某新建汽車工業中心的汽車研發中心大樓進行面積測量時，采用了全站儀測量、三維激光掃描儀測量和無人機測量三種方法。比較三種方法的規劃面積、測量成果和差值，以及它們的特點如下：

表2 面積測量結果對比

全站儀測量：規劃面積：1,887.93m2；測量成果：1,873.29m2；差值：13.64m2。特點：工作量較大，但精度較高。全站儀能夠提供精確的測量數據，適用于對復雜建筑物進行精細測量。

三維激光掃描儀測量：規劃面積：1,887.93m2；測量成果：1,870.14m2；差值：17.79m2。特點：工作量較大，精度略低。三維激光掃描儀能夠快速獲取大量點云數據，但對于復雜建筑物的測量精度相對較低。

無人機測量：規劃面積：1,887.93m2；測量成果：1,872.72m2；差值：15.21m2。特點：工作量小，精度較高。無人機測量具有快速、高效的特點，適用于對大面積建筑物進行測量，精度相對較高。

根據表2 的測量結果對比，全站儀測量方法提供了較高的精度，但工作量較大；三維激光掃描儀測量方法能夠快速獲取大量點云數據，但精度略低；無人機測量方法具有工作量小且精度較高的特點。根據具體需求和實際情況，可以選擇合適的測量方法進行面積測量，這樣就能夠準確測量建筑的輪廓和面積，為規劃和評估工作提供可靠的數據支持。隨著技術的進一步發展，我們可以不斷探索和應用更先進的測繪技術，以進一步提高測量精度和效率。

此外，需要注意的是，在進行面積測量時，特別是對于復雜建筑結構如玻璃幕墻和金屬幕墻等，應充分考慮其特殊性和反光效果。這些因素可能對測量結果產生影響，需要在數據處理和分析過程中予以合理處理[6]。

針對研發中心的輪廓和面積測量，三種測量方法都具有各自的優勢和限制。在實際應用中，應根據具體需求和條件選擇合適的測繪方法，以確保測量結果的準確性和可靠性。隨著技術的不斷發展，測繪領域將繼續涌現出更多創新的測量技術，為高層建筑面積核算等工作提供更多選擇和可能性。

結語：

本研究通過對傾斜攝影技術在建筑工程竣工測量中的應用進行研究和探討，得出了一系列有價值的結論。傾斜攝影技術作為一種新興的測繪手段，為特殊建筑的測量工作帶來了新的方法和手段。通過與傳統測繪手段進行對比，我們發現傾斜攝影技術具有諸多優勢，包括操作簡單、成本低、效果真實等。同時，該技術還能夠有效應對建筑物的復雜性和特殊性，為工程規劃竣工測量提供了可行的解決方案。