房建测绘中无人机遥感测绘技术的应用研究

何保君

（广东省地质测绘院，广东 广州 510800）

0.引言

房建测绘中需要处理大量的数据，通过对大量数据的有效采集与分析，能够为房建工程施工提供必要支持与助力，无人机遥感测绘技术在地形图测绘工作中起着重要作用。测绘技术综合运用了多项学科的知识，包括光学、地理信息系统技术、计算机技术等，不同学科知识的交叉运用提升了测量信息的精准性，无人机遥感测绘技术在房建测绘作业中发挥着重要作用，要求作业人员掌握多项测绘技术。

目前我国国内对无人机时空数据获取方面处于初步研究阶段，各种相关技术处于初步研究之中。北京四维远见公司开发了JX4DPW，武汉适普公司开发了VirtyuoZ，均属于能够进行纠正航测相片的DPW，但是运用中若无人机的POS数据不准确，则难以达到理想的航测效果。

南京工业大学马瑞升提出了基于CCD相机误差综合标定的几何纠正技术路线，对无人机相片的几何变形情况进行分析。张迁在无人机影像快速拼接研究中，提出使用SUSAN算法自动配准航空影像。解放军信息工程大学周丽雅研究了遥感影像融合及质量评价情况。电子科技大学的毛家好提出运用Harris角点检测算法提取待配准图像中重叠区域里的特征点，结合匹配的特征点进行模型变换，以此进行图像配准。针对配准之后的图像使用融合算法进行融合处理，由此实现了图像的自动拼接。经过探索与研究，当前已经形成了针对无人机测绘技术的多项研究成果，本文研究重点在于探索无人机遥感测绘技术在房建工程测绘中的应用，进行房建工程作业中的数据采集、数据分析以及低空作业等。

1.无人机遥感测绘技术概述

无人机遥感测绘技术指的是使用无线电控制空中飞行器以完成工程测绘作业的技术体系，随着当前相关技术的不断发展，无人机测绘技术不断得到发展，在房建工程测绘等领域得到广泛应用。无人机遥感测绘技术的运用为测绘工作开展提供了重要的技术支持，能够提升测绘工作质量与效率。无人机遥感测绘技术中设置了数据处理系统，并运用了飞行设备，在工程测绘方面运用广泛，要求保证相关仪器设备性能稳定，能够符合作业要求。以此在作业过程中，要求提升无人机遥感控制技术的应用能力。

2.房建测绘中无人机遥感测绘技术的应用优势

2.1 数据获取安全可靠

随着技术的不断进步，当前房建工程测量中大量运用了无人机遥感测绘技术，为建筑工程的精准测量提供了必要的数据支持。当前我国房屋建筑工程逐渐向着精细化方向发展，对建筑工程质量提出了更高的要求。因此，要求测绘工作进行过程中能够具有精确的数据，无人机遥感测绘技术的运用能够在短时间内收集大量数据信息，提升数据的精准性，与传统测绘技术相比，能够得出更为精准的测量结果。无人机运用中使用遥感技术进行控制，能够全方面搜集房建工程各个角度与层面的地理信息，并对信息进行整合与分析，与人工测量技术相比运用优势明显，能够显著降低误差率，与人工实地操作相比，运用优势明显，提升了数据的安全性与可靠性。

2.2 无人机测绘新技术工作效率较高

在房屋工程数据测量过程中，使用无人机测绘新技术能够显著提升数据采集效率，有效保证测绘工程质量。与传统测绘技术相比，广大技术人员积极吸取先进的测绘经验，能够有效克服人工作业中存在的缺陷，减少人工作业中的大量工作量，促进理论与实践的有效结合，进一步提升测绘工作效率，提升工程质量。

2.3 具有高清摄像功能

无人机测绘新技术在房建工程测量过程中，设置了高清摄像设备，能够进行高空遥感拍摄，使用无人机清晰地反映房建工程项目周围地质情况与地理情况，运用高清摄像设备保证图形、视频资料的清晰度，能够进行全面地拍摄，摄像过程中能够放大拍摄图片。可以使用摄像软件对拍摄过程进行调控。能够在任何环境下监控房间周边环境，并对拍摄的图形资料进行全面分析与总结，有效计算摄像过程中存在的误差。在测绘作业进行过程中具有较强的机动性，能够对无人机的拍摄设备进行调整，运用高清摄像设备或航拍设备，得出房建工程周边清晰度极高的摄像资料，并对此搭载定位监测设备，在地形测绘中具有显著运用优势。

2.4 监测面积覆盖广

无人机测绘技术较为先进，在工程项目测量中能够进行较广范围的地面监测，使得作业人员了解项目工程地周围建设情况，及时发现工程建设中可能存在的问题，发现其中的安全隐患，对传统测绘技术的重要改进，尤其在面对紧急事件时，无人机测绘技术运用优势明显，能够快速地做出反应，为相关人员结合无人机的反馈结果做出应对机制。

3.房建测绘中无人机遥感测绘技术的应用

3.1 项目概况

广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目为例进行分析。该项目以满足广东省农村宅基地和集体建设用地确权登记发证工作为出发点，以宗地为单位，以“权属合法、界址清楚、面积准确”为原则，通过外业调查、内业建库相结合的方法，开展每宗宅基地和集体建设用地的权属以及地上房屋等建筑物、构筑物的测量和基本情况调查等工作。

3.2 获取测绘影像资料

利用无人机遥感测绘技术在广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目测绘中，能够得到测绘影像资料，为此在该技术运用过程中，要求结合广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目工程建设情况以及当地地形特征等安排飞行路线，在测绘之前进行必要的试飞实验。要求无人机执行测绘工作过程中，有效掌握房建周边地理信息及其建设情况，对此做出一定的预控方案，为无人机设定飞行路线，保证无人机的正常飞行。

画面处理系统采集无人机在空中测绘作业进行过程中收集到的各项信息，信息处理中具有较高的图像以及分辨率，将采集到的影像资料传输至操作人员终端之中，操作人员对传输到的影像资料进行专业化甄别与处理。与其他测绘技术相比，无人机具有更为精确的像控点精准度，在房建测绘工作中能够有效测量建筑物中较为隐蔽的地点，以此提升建筑工程测量数据的完整性以及准确度。广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目工程测量中常用的无人机系统参数（如表1所示）：

表1 常用无人机系统参数

3.3 应用无人机获取测绘数据资料

在广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目工程建设过程中需要处理大量的数据资料，无人机测绘技术的运用，在对工程项目数据资料的获取方面具有显著作用，能够促进无人机测绘技术的运用，在无人机测绘技术运用过程中，要求使用能够满足房建测绘需求。某房建工程测量中开发运用了无人机航线规划与模拟系统，构建了GDAL、Sharpmarp、OSGEarth等开源库，在房建工程测量作业中能够自动选取无人机起降场，有效配置无人机资源，进行DEM自适应多边形航带设计。

采用手动与自动方式相结合的工作方式，减少无人机测绘工作的偏差。在实际作业过程中，针对收集到的建筑工程资料进行二次校验，减少其中的误差，提升数据的精准性与有效性。优化数据的后期分析工作，技术人员通过对后期数据的分析，提升数据的精准性，以此使得最终的测量结果符合工程实际情况。测量过程中基础数据选择30m分辨率DEM数据，并进行系统测试，选取实验区域，广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目测量过程中的相关参数（如表2所示）：

表2 航摄任务区域基本信息

该项目工程测绘中，项目区倾斜摄影范围图（如图1所示）：

图1 项目区倾斜摄影范围图

3.4 无人机倾斜摄影测量

在广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目工程竣工测量过程中，使用无人机倾斜测量方式，能够显著提升测量精度，为房屋建模的构建与分析提供精准的测量数据，提升纹理的丰富性、真实性，构建立体化的房建模型，真实展现房屋建设成果，并反映出房屋建设的周围情况，据此得到房建工程竣工测量图纸，是对传统作业方式的一种重要突破，提升了作业效率，有效减少了原有重复作业下的弊端，将搜集到的信息精准地输送至规划验收部门，为最终决策的制定提供数据支持，不同成图技术运用下的比例尺（如表3所示）：

表3 不同成图技术可以实现的比例尺

通过倾斜测量技术的运用，对收集该项目进行过程中的各项数据，数据与模型套合情况（如图2所示）：

图2 数据与模型套合情况图

3.5 利用无人机进行信息采集

广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目工程建设具有大量的数据资料需要采集与处理，结合数据采集种类的不同，工作内容也具有一定差异，信息采集主要包括自动加密与手动采集两种方式，手动采集过程中使用无人机进行房屋工程地面测绘，并联网进行远程监控，结合项目建设的需求调整测绘内容。对项目工程使用无人机进行拍摄，能够得出更为真实的影像资料，在无人机数据采集中可以设置自动加密工作方式，这是无人机拍摄的一种内部自我保护机制，在数据存储时能够保证数据信息不被窃取，提升数据采集的信息的安全性，降低信息被侵入的可能性。该项目三维模型成果（如图3所示）：

图3 三维模型成果

模型在质量检查中的应用情况（如图4所示）：

图4 模型在质量检查中的应用情况图

3.6 低空作业时的应用

在广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目测量作业进行过程中常常需要进行较为复杂地形中的信息测量，无人机在低空飞行方面作用显著，在测绘作业进行过程中能够有效克服地形对工程测量的不良影响。无人机技术的运用能够快速收集房建工程影像资料，在遥感测绘技术应用层面效果显著。在低空作业进行过程中，能够提升工程测绘质量，获取对目标的精准数值。航线布置（如图5所示）：

图5 航线布置图

无人机能够预先设定飞行路线，并在实际飞行过程中进行校正与调节。同时应用时还能够对设备进行自动诊断，及时排除可能出现的故障，应用过程中能够全天候执行测绘任务，在任何场合中均可应用，以此更好地满足房建工程测绘工作需要。

4.结束语

当前我国无人机技术快速发展，在房建工程等领域中均得到了广泛应用，为我国建筑工程发展提供了必要的数据支持，在建筑工程测量层面也起到了重要作用，本文分析了运用无人机测绘技术在广东省某地正在进行的“房地一体”农村宅基地和集体建设用地确权登记工作项目中，将其运用于影像资料获取、数据资料采集以及测绘工作之中，与传统测绘技术相比具有显著运用优势，在工程测绘中应当进一步研究无人机遥感测绘技术的运用空间，以此促进房屋建筑工程的良好发展。