航空摄影测量在建设工程竣工测绘中的应用

2020-11-24宋野北京世纪国源科技股份有限公司

灌篮 2020年33期

宋野北京世纪国源科技股份有限公司

航空摄影最初的作用仅仅作为摄影作品以及摄像作品拍摄使用，随着航天拍摄能力的不断提升，这一技术已经在其他范围内实现了更为广泛的运用。当前航天摄影已经在大量测绘项目当中实现了较为普遍地运用。而随着航天摄影已经能够在较高的位置实现4K以上的高清拍摄，此种技术在对精度要求更高的建设项目的竣工检测中已经得到了一定程度上的普及，对于该项技术的使用方法，本文将进行系统性的梳理和讨论，并根据该种技术在未来如何实现有效的提升进行进一步探讨。

一、航天摄影以及建设测量等相关概念的阐述

（一）航空摄影的概念以及该种技术的使用优势

任何在航空器中进行的摄影均能称之为航空摄影，因此在人类生产第一批航空器后，航空摄影的技术已经同步出现。但是真正具备使用价值的航空摄影随着远距离超高清摄影器材的诞生以及大数据快速稳定传输技术的诞生才真正产生。航天摄影正式进入可利用技术的范围内。

使用该种技术，能够对更大范围的环境进行实地摄影。通过快速的数据传输，航天摄影能够快速在终端形成3D形式的地图，由航天摄影形成的地图具有清晰度极高、包含范围较为广泛、精准度较高的优势特征。

因此当前航天摄影的技术在地形勘测的领域当中已经得到了较为广泛的使用，目前大量的动态电子地图，均是基于此种技术提供服务的，该种技术在提供及时数据、进行大数据统计方面具备的技术优势较为明显，此种优势同样能够在勘测领域得到展现。

（二）建筑工程领域测绘的主要内容以及执行方法

工程领域的测绘工作，主要的目的是为工程执行提供必要的参考，方便建设项目的正常进行。在工程方面的测绘中，需要对工程项目所在地的实景情况、地形情况、等高分布情况、地下水网情况、地下管网情况等相关的内容进行必要的考察。大型的建设项目当中，勘测环节需要大量的人力、大量时间才能够完成。

当前，随着国家基础调查的不断完善，在地形、等高乃至地下水网等基础属性方面，大部分地区已经形成了较为完整并且精确性较高的参考材料同时，建造时间较晚的管网同样能够较为轻松地查阅获得。因此当前在建筑勘测方面，最为重要的勘测内容为计划用于建设的小范围的土地使用情况以及地面附着物的情况。由于建设项目对精度的要求较高，因此作为建设参考的以上所有的资料同样需要具备更高的精度，因此建设勘测始终属于要求较高的勘测类型之一。

二、建设项目竣工以及竣工类型勘测的目标及规范

（一）建设项目竣工勘测以及竣工类型勘测的主要目标

建设项目当中，不仅所有工程全部完成后需要进行必需的竣工勘测，在各建设环节完成后同样需要对本阶段的建设情况进行阶段性的勘测，另外在很多情况下，同样应当使用竣工勘测普遍使用的技术进行测量。从目标和执行阶段而言，该种类别技术主要能够分为以下的几种类型：

建设正式实施前进行的勘测。在很多新建的建设项目当中，需要通过绘制平面图的形式明确应当如何进行建造。但平面图与执行建造的立体空间存在一定的差别，因此在正式施工前需要对施工区域进行必要的勘测，明确该区域能否直接投入建设。

建设开始前对已有的建筑进行必要勘测的类型。很多情况下，针对已有的建筑需要进行一定的改建和扩建，以满足对该建筑新的需求。在绘制改建以及扩建的设计图纸前，需要首先明确被改建建筑的当前状态，此种情况需要对原有建筑进行完整的勘测。

阶段性建设完成后进行的勘测。如上所述，大型工程部分施工内容完成后，需要对已经完成的部分进行勘测，以明确该部分的建筑是否符合设计的规定。

（二）竣工类型的勘测过程中应当执行的基本要求

竣工类型的勘测在内容方面涵盖的范围较为广泛，需要对建筑的多方面内容进行精准的测量。在执行测量方面，则需要严格依照以下规范进行：

1.在最终展现图幅方面应当依照内容的体量确定

大部分情况下，对竣工类型的勘测存在需求的单位对最终展现图幅的大小同样存在明确的规定。由于竣工检验往往包含众多的内容，勘测仅仅为其中的一种方面，因此勘测结果的图幅需要与其他资料保持相当的一致性，以便于接下来验收工作的进展。当前，很多执行验收的单位在图幅要求方面普遍要求提交50厘米左右的尺寸。

但不同类型的工程在勘测的结果上存在较大的差别，部分占地面积较大、内部结构较为复杂的建筑类型，体图幅需要体现的内容总量较多。直接使用50厘米左右的图幅进行绘制，很难精准绘制所有的必要性元素。因此至绘制过程中应当选择能够满足绘制需求的图幅，在由于当下绝大部分绘制工作均通过电子形式进行，因此能够在绘制完成后将图幅转化为符合规定的尺寸。

2.绘制过程中使用一致性的标尺并对特殊部分进行标记

正常情况下，绘制勘测图过程中，使用的标尺应当完全保持一致。绘制过程中涉及的标尺包括平面的坐标标尺以及高标两个类型，两者同样应当保持尺度上的一致。

但是在绘制过程中，可能存在一定特殊的情况。如建筑当中存在某些尺寸过小但必须进行标注的部分，采用与全图保持一致的标尺绘制这种类型的区域时，可能导致该区域在绘图当中无法明确体现。因此此类区域可以使用特殊类型的标尺，但在绘制过程中需要对特殊性区域进行显著的标识，并且最好针对该种类型的区域进行单独的凸显绘制。

3.针对绘图使用的坐标标尺等进行明显的精度标识

阅读绘图时，往往需要根据绘图的坐标标尺进行深入解读。因此在绘制阶段，需要对使用的坐标标尺进行准确的标识，以方便使用者的阅读。另外，在绘制的过程当中制图人同样应当注意，绘制主体过程中使用的精度尺与标记使用的精度尺应当保持绝对一致。

4.比例尺标识在绘图当中的作用以及必要性

比例尺是绘图当中帮助阅读者将绘制的图像还原为现实图像的参照工具之一。在图像绘制过程当中，必须对比例尺进行明确的标准。

5.网格以及精度标志的规范要求

在绘图使用的网格方面，主管部门已经推出测量规范对使用要求进行了明确的规定。因此在绘图过程中网格的使用必须严格符合国家的相关规定。

三、航天拍摄的技术实际使用效果优势说明以及未来发展推测

（一）航天拍摄的基本流程以及该种技术使用的优势

本文以某次针对以丘陵村庄的勘测为例。该村庄处于高度在三百米左右的丘陵区域内，针对该村庄即将开的工程类型为整村迁移后的原址拆迁。本次勘测的主要目标在于明确村庄内部的情况，以及村庄外围的道路情况以及树木等的分布情况。

使用航天拍摄技术时，执行的基本流程为：根据拍摄的对象选择适当的航天器材，本次拍摄的对象为总面积较小的村庄，因此选择在低空飞行的无人机设备即可；其后需要根据选择的航天设备，匹配合适的摄影器材，本次选用的无人机为专门进行拍摄的大疆，该品类的设备自备能够进行高清摄影的器材，因此无须提供额外器材，在摄像头选择方面需要自行匹配摄像头，本次使用的为能够进行倾斜拍摄的镜头；使用无人机进行拍摄，飞行的航行线路受蓝牙设备控制；对传输回来的数据资料，使用3D处理软件以及建模软件进行处理还原。

无人机设备的飞行速度通过设置，能够维持在较高的速度，因此在同样的作业时间内，能够执飞多条线路，通过大量数据的收集形成更为完善的、更为精细的图像。在天气状况适当的情况下，使用航天技术拍摄时，适当的天气情况为晴朗微风。在晴朗微风的天气条件下，单日无人机能够以25条路径对执飞区域进行拍摄。另外在数据处理方面，航天拍摄的数据结果相较手工勘测的结果能够更快地输入软件，进行相关的计算和模型成型。使用该种方法进行绘制，能够在勘测完成的同时得到勘测区域的立体图像。

（二）航天拍摄在竣工检测中的作用定位以及未来发展

航天拍摄虽然能够以较短的作业时间对建筑的整体进行完整的测量，也能够在结果中体现更多的细节。但航天拍摄技术本身不能体现建筑的力学状况等影响建筑质量的重要检测数据。而力学表现在竣工验收当中属于极为重要的一个项目。综上，航天拍摄无法作为竣工验收的主要依靠数据，只能作为竣工验收重要的参考数据。

但由于当前航天拍摄已经能够进行清晰度加高的拍摄，并且很多针对性的拍摄设备当中已经加装必需的对比软件，因此能够实现在检测的过程中直接对坐标等内容进行对比，以检测建筑是否按照设计的要求进行。另外通过对拍摄图像的图幅调整，能够充分体现拍摄的清晰度优势，明确观测到建筑体内部的构成情况，并能够通过实际图片与设计图的对比，明确建设的执行情况。

然而航天摄影在使用过程中依然存在一些严重的限制因素。如航天器的使用受环境影响极为严重。在信号极为复杂的环境当中，由于蓝牙信号受到影响，因此可能存在航天器信号接收不良导致飞行姿态失控的问题；对陡坡等特殊类型环境进行勘测时，由于执行人员的视线受到影响，因此可能发生路线选择失误的问题；同时大风、雷电等类型的天气情况对航天摄影同样会造成极为不良的影响。