无人机摄影测量及其在BIM技术中的应用

刘宇

摘要：摄影测量技术走过了模拟摄影测量阶段和解析摄影测量阶段，现已全面步入数字摄影时代。无人机摄影测量系统凭借其生产成本低、灵活性高等优点，能更加快速直观地得到测绘成果。专业测量型无人机配备的PPK、免相控技术、倾斜摄影技术极大提高影像的定位精度与高程精度，使其测量成果满足更高精度的测绘需求。通过无人机摄影测量系统得到的三维点云数据、DEM数据、DOM数据、DSM数据可满足不同专业不同阶段对基础地理信息和数据的需求。BIM技术是全生命期工程项目或其组成分物理特征、功能特性和管理要素的共享数字化表达。在市政工程领域，BIM技术在全生命周期过程中始终需要基础地理数据的支持和辅助。地理三维实景模型是BIM设计的基础，摄影测量技术与BIM技术的融合将为BIM技术提速，摆脱传统人工制作的漫长过程。基于此，本篇文章对无人机摄影测量及其在BIM技术中的应用进行研究，以供参考。

关键词：无人机摄影测量;BIM技术;应用分析

引言

随着工程技术日新月异的发展，BIM技术的应用面在不断拓展，BIM（建筑信息模型）提出始于上世纪70年代，它是以工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息方针模拟构筑物所具有的真实信息。近年来，信息化建设已经成为工程建设中的最强音，而BIM三维协同设计为工程建设信息化的重要抓手，通过研究分析认为三维设计和BIM应用是未来行业发展的必然，先进的三维协同设计及相关仿真技术可有效提高工程设计的质量、效率和水平，同时优化设计流程、提高设计信息的共享和展示程度，从而全面提高设计行业的科技实力和综合竞争力。将BIM技术成功应用于某扩建工程中。BIM三维协同设计的兴起，同时需要多样化的地理信息数据作为支撑，传统的二维矢量地形图难以满足BIM设计对三维基础数据的需求，无人机倾斜摄影测量技术可对项目区域进行三维重建，为BIM设计提供数据保障。本文主要研究无人机摄影测量技术在市政公路设计中的应用。在摄影测量得到的数据的基础上，结合BIM技术，进行摄影测量技术与BIM技术的融合，利用摄影测量建模速度快、信息精度高等优势，为BIM更好的提供基础地理信息数据。

1无人机摄影测量技术的优点

1.1摄影得到的影像分辨率更高

当前无人机摄影测量技术的快速发展，使得无人机可搭载高清摄像仪器设备进行摄影拍摄工作，通过倾斜、垂直照相技术能够对测绘区域进行全方位全角度的摄影拍摄工作。此外，利用无人机技术可以进行低空高度飞行，多角度摄影获取多平面图像，能够有效解决高层建筑的阻塞问题，扩大了地籍测绘工作应用范围，确保了摄影影像的准确率，是其他测绘技术所不具备的。

1.2有效提高测绘精度

随着无人机载重能力的提升以及无人机摄像技术的发展，使得无人机能够搭载更多的摄像器材，使得测绘精度逐步提升，在地籍测绘过程中应用更加便捷智能，结合当前无人机摄影测绘技术应用测量参数来看，其精准度可达到亚米级别，已超越了传统人工地籍测绘技术所需求的精度标准，可高效完成地籍测绘工作所需要的摄像技术要求。

1.3联动优势更加突出

在传统的测量技术手段中，由于信息技术发展的不完善，测量人员所获得的数据信息并不是第一时间传输出设计使用部门，而是由将测绘数据信息进行收集整理，总结成相关的档案数据资料传交给技术部门。在这一过程中，由于技术部门未能拿到一手的数据资料，并且未能参加实际测绘工作，对测量地点出现的数据异常信息处理以及遗漏数据信息内容无法有效掌握，需要再次与测量人员进行沟通，增加了双方的工作量，并且反复的测绘工作、交流会影响数据准确性，无法确保数据在交流与传输过程中不会出现差错，甚至需要测量人员重新计算测量来验证数据的准确性。当前通过无人机展开地级测绘工作，可利用无人机平台所搭载的数据系统将数据信息实时传输至设计部门，技术人员在获得第一手数据资料过程中对无人机测量所遗漏区域可进行现场指导，减少了不必要的工作任务，确保数据传输安全。

2BIM技术的概念

BIM又称为建筑信息模型（BuildingInformationModeling）简称建模，是近几年被提出来的新概念，采用的是最新最先进的建筑软件设计理念，其中的“建筑信息”是建筑项目空间的设计与建筑项目设计的数据信息，而“模型”指的是在项目开始之前，对项目的过程的描述、建筑工作进行模拟，因为采用BIM技术可以提前了解项目的设计情况，因此BIM有着“一套描述建筑建造生命周期过程的信息模型”的称号，BIM设计是由多个专业共同完成的，所以BIM设计是一个综合多元化、信息化于一体的设计模型，其中涵盖了对于整体工程项目的设计和建模、数字化建筑模型的搭建、项目在整个生命周期中的管理，能够完美展示出自己所设计的建筑物在施工过程中所处的状态，使得施工人员更加清楚地看到自己正在做这个项目的具体施工规划、设计目标、设计结果、预算设计时间等。BIM必须依靠相应的设计软件来进行完善处理，而BIM中存在着大量的数据信息和设计理念，因此BIM必须依附于最新的信息技术，这个技术可以有效地处理庞大的图像与文件信息，而且更重要的是在设计的过程中，每个行业都有各自行业的准则和规章制度，通过计算机对其进行数据分析与资源共享，在建筑项目的生命周期内，设计人员根据自己的专业知识，利用BIM整合所有的信息，对这些信息分别进行处理，可以使建筑设计的施工人员减少营建工程成本以及增加工程质量，提高工作效率。

3三维實景模型与BIM技术的融合

无人机摄影测量得到的三维实景地理模型可在BIM技术中加以利用，弥补了BIM技术建立场地模型的短板，使BIM技术在场地建模方面更加快速、精确。通过摄影测量技术建立的三维实景模型，可以很好地提供地表信息、高程信息、纹理信息等，也可以很轻松地得到长度、面积、体积、坡度等信息，这些信息也正是BIM技术中一些信息的基础和组成。后期可利用BIM技术构建目标建（构）筑物，与三维实景模型进行融合叠加，得到一个完备的工程项目模型系统。

结束语

相比于采用方格直线网法、等高线网法、三角线网法、断面法等多种传统的建筑土方工程测量计算方法，具有很多场地测量计算上的局限性、测量过程数据容易遗漏、计算结果准确性相对差较大，通过建立无人机实景模型，将无人机实景模型与BIM模型比对获取精准土方量计算的方法，减少了现场测量原始地形等数据的工作量，同时提高了计算准确度和效率，优化了土方挖填过程中的机械动态调配，并且利用无人机摄影沙盘模型进行施工场地布置，借信息化技术辅助施工项目节约成本、实施标准化施工、提高施工效率。在未来的发展中，应注重对于BIM技术和无人机摄影技术的分析与应用，让其能够更大程度地发挥作用。

参考文献

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