航拍全景技术在基础设施项目管理中的应用

李川，罗航

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

全景技术在道路工程建设中的应用没有得到推广，主要是受在建工程场地条件复杂，在建工程形象进度变化过快和全景图实时共享网络平台搭建费用过高的影响。全景技术在高速公路网G4216 工程上应用，能使工程参建各方更加快捷全面的了解掌握工程现场进度，消除安全隐患，有利于参建各方对现场情况做出相应的决策，督促工程进度，防止工程事故。

2 工程概况

高速公路网G4216 成都至丽江高速公路华坪至丽江高速是云南省干线“9210”主骨架网中的第九条放线，属国家高速公路网规划展望线。全线长150.908524km，总造价277 亿，共分为29 个施工合同段，本项目施工范围为第20 合同段：主线K79+250 ～K83+302.316，全 长4.059816km（综 合里程）；程海连接线LK0+000 ～LK11+609.026，全长11.564567km。

3 无人机航拍

3.1 硬件选择

完成航拍全景制作前需要选择合适的无人机，在保证能顺利完成航拍任务的情况下，尽量给项目节约成本，经过对比分析飞行参数，包括最大控制距离、飞机续航时间、航拍照片像素等。最终确定使用性价比高的PHANTOM 4ADVANCED 来完成项目的航拍任务。

3.2 路线全景航拍

准备工作：资源具体分配和准备。

3.2.1 无人机备案

新购买的无人机在使用之前均应在“民航飞行标准监督管理系统”中完成备案，保证无人机使用的可监管性[1]。

3.2.2 飞行区域准备

提前查阅项目无人机飞行区域是否属于禁飞区，严禁在禁飞区使用无人机；对大面积航拍扫描需要进行空域申请，在得到许可后方能进行航拍。

3.2.3 人员准备

项目需要配备至少一名无人机操作人员，且操作人员无人机驾龄在一年以上；整个过程需要配备对整个航拍路线十分了解的测量部人员，提高飞行的准确度[2]。

3.2.4 航测流程

采用常规的平面拍照方式，因此每个全景拍摄需要无人机悬停在空中，通过转动无人机云台对整个场景进行360°的照片拍摄，其中天空部分是不能使用无人机进行拍摄的地方，其处理完全靠后期制作。

4 全景制作生成

4.1 全景照片制作

在完成项目的全景照片拍摄之后，需要对整个图片素材进行整理加工，流程如下：

①图片分选整理，将同一个全景的照片分类到提前建立的文件夹，要注意分图文件夹不能出现其他全景的图片，否则不能生成全景图片，降低全景制作的效率。

图1 生成全景

②利用PTGui 软件处理全景，在一般情况下需要3 个基本步骤：加载已经分类完毕的全景图片，即将整个全景相关的照片素材通过软件加载到一起，由于采用的是同一摄像机完成的图片拍摄，不存在图片分辨率及尺寸不统一，因此不需要进行图片加工。对准图像，就是对每张图片进行分析，通过图片的重叠度对图片进行整合删减及变形处理。最后生成全景图片（见图1）[3]。

③对所有全景图片进行精确编号，保证后期全景上传定位的高效准确性。所有生成的全景照片均无天空，需要收集相关的全景天空的照片素材，根据各个已经生成的全景天空情况尽量收集各种天气情况下天空全景，目的是减小天空处理的工作量，大概有8 种～10 种天空样式就基本可以完成天空的拼接。

利用Photoshop 软件，导入全景及天空素材，利用蒙版及透明度擦除工具实现对天空的补全，补全过程中注意照片左边和右边的衔接部分最好对称处理天空的图案，避免产生生成全景后的明显错误[4]。

4.2 沙盘制作

定位沙盘制作，项目长达20 多km，在全景制作中按大约300m 一个全景的距离分布，沙盘协助各个全景位置确立，给使用全景的人员清晰明了的分析项目现场情况（见图2）。

4.3 全景整合

利用“720 云”客户端将所有全景素材按照顺序逐一导入软件，由于全景数量多，单张图片大，建议在网络环境较好的区域完成上传工作，并对上传的全景重新命名[5]。

图2 华丽高速公路沙盘（局部）

4.4 桩号点位标注

整个路线的全景图制作完成后，必须对其进行桩号点位标注，项目专业的测量人员，在完整理解分析施工图纸后，对各个区域的点位与现场实际结合，利用720 客户端的热点功能，添加道路施工过程中与地形的接触范围轮廓并间隔100 米标注桩号；施工道路中有较多的特殊构造，比如：桥梁、隧道、涵洞等，添加其他样式的热点并制作该构造的相关信息，对道路沿线基本情况进行详细介绍。

5 协助项目管理

项目的全景制作完成后，项目各个管理人员及项目劳务施工人员可以利用手机或者电脑扫描对应二维码，查看全景。由于整个全景展示均为轻量化的网页模式，可以最大限度的分享查看，为项目管理工作带来巨大帮助。

5.1 项目前期规划

基础设施项目中的道路路线长，很多都在人烟荒芜的地区，不是在戈壁滩就是在森林，对施工单位人员了解项目现场情况带来了极大困难，通过无人机，项目管理人员不用每天到现场复核场地情况，极大节约项目规划时间。

5.2 施工过程形象展示

建设工程项目建设过程中，需要对整个施工过程进行影像资料留存，传统方式的应用只能完成细部的施工资料存档；无人机按项目实际需求以每周或者每月进行项目全景航拍，制作路线全景更新图，并将其整合到前期的路线图中，这样就形成了一个工程前中后期的形象进度展示模块，为项目领导及时了解项目情况提供支撑，而且为项目的对外宣传提供有力的展示平台[6]。

6 结语

现在无人机行业已经日渐成熟，运用无人机来协助项目完成施工建设过程意义重大，结合全景技术实现项目的现场情况查看，路线分布标注，路线各类型构筑物简介，为项目的施工规划决策、项目拆迁留底、形象进度展示带来新的解决方案，为我国基础设施建设施工变革带来了新思路。