无人机测绘技术在建筑施工建模中的应用
陈剑坤
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

陈剑坤,. 无人机测绘技术在建筑施工建模中的应用[J]. 建模与系统仿真,2023.5. DOI:10.12721/ccn.2023.157050.
摘要: 建筑施工是一个复杂而多变的过程,要求高度的协调和监测,以确保项目按计划进行并在质量和安全方面达到要求。无人机测绘技术的崛起为建筑行业带来了一种新的工具和方法,极大地改变了传统的测量和建模方式。无人机具备灵活性、高分辨率的数据采集能力和实时监测的优势,使其成为建筑项目中的有力助手。本文将介绍无人机测绘技术的基本原理和优势,探讨其在建筑施工建模中的应用。
关键词: 无人机测绘技术;建筑施工建模;优势与应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157050
基金资助:

前言:无人机测绘技术作为一种新兴的测量技术,具有迅猛的发展势头和广阔的应用前景。在建筑施工建模中,准确获取施工现场的数据信息对于项目的规划、设计和管理具有重要意义。传统的测量方法存在着工作量大、周期长、精度低等问题,无人机测绘技术的出现为解决这些问题提供了新的思路和方法。本文旨在探讨无人机测绘技术在建筑施工建模中的应用,期望能够为无人机测绘技术在建筑施工建模中的应用和发展提供参考。

一、无人机测绘与建筑施工建模概述

(一)无人机测绘技术的原理

无人机测绘是指利用无人机进行地面测绘的技术,通过无人机搭载的部分测量设备和传感器,可以快速、精准地获取地面的几何和纹理信息。在建筑施工中,无人机测绘可以应用于项目前期勘测、施工过程监控以及施工后期验收等各个阶段。无人机测绘技术主要依靠无人机搭载的传感器和测量设备进行测量。常用的传感器包括全球定位系统(GPS)和惯性测量单元(IMU),能够获取无人机的位置和姿态信息;另外,还可以搭载光学相机、激光雷达等设备,用于采集地面的图像和点云数据。在测绘过程中,无人机会按照事先设定的航线或航点自动飞行。通过GPS和IMU技术,无人机可以实时地感知自身的位置和姿态,并将这些数据与搭载的相机或激光雷达采集的数据相结合,得到准确的地面信息。

(二)建筑施工建模的重要性

建筑施工建模是指利用计算机辅助设计软件对建筑物进行三维建模的过程。建筑施工建模包括了建筑物的几何信息、结构信息、装饰信息等多个方面的内容,可以为建筑施工过程中的设计、施工和管理提供准确、可视化的支持。通过建筑施工建模,可以将设计师的概念和构想以三维模型的形式表现出来,使设计师能够更好地理解和沟通设计意图。在建筑施工前,施工建模可以帮助规划人员进行施工方案的制定和优化,实现施工过程的预测和调整[1]。与此同时,通过将建筑施工建模与设计图纸相结合,可以方便施工人员进行现场交底和验收,减少误差和纠纷。此外,建筑施工建模可以为建筑物的维护和管理提供准确的参考,方便后期的维修和改造工作。

二、无人机测绘技术在建筑施工建模中的优势

(一)高效快捷的数据采集

无人机在建筑施工中的应用能够实现高效快捷的数据采集,这是传统方法无法匹敌的。首先,无人机可以轻松地进行航拍,覆盖大面积,捕捉建筑施工现场的整体情况,包括建筑物、道路、地形等。这可以提供全面的信息,有助于项目规划和监测。其次,无人机可以迅速启动,无需长时间的准备工作。这使得在需要时能够迅速获取数据,有助于实时决策和问题解决[2]。 此外,无人机可以采集多维数据,包括照片、视频、激光雷达数据等。这些多维数据可以用于各种建模和分析需求,使项目管理更加全面。无人机可以在危险或难以进入的区域进行数据采集,减少了工作人员的风险,特别是在高空或危险地形条件下。

(二)高精度的测绘数据

无人机测绘技术提供了高精度的测绘数据,这对于建筑施工建模至关重要。由于无人机配备了先进的GPS和惯性导航系统,可以提供厘米级甚至更高级别的地理定位和测量精度。这对于精确的建筑设计和定位至关重要。此外,无人机可以快速获取数据,并且这些数据可以迅速转化为数字化地图和模型。这种时效性对于及时的项目进展监测和问题识别非常重要。另外,无人机在多个时间点捕捉的数据非常一致,可以用于进行时间序列分析,识别工程进展和问题的变化趋势。与此同时一些无人机配备激光雷达传感器,可以实现毫米级的建筑物轮廓测量。这对于复杂建筑的建模和监测非常有用。

(三)省时省力的建模过程

除了数据采集和数据精度方面的优势,无人机测绘技术还可以在建模过程中节省时间和人力资源。首先,无人机采集的数据可以通过自动化软件进行处理和建模,这减少了人工干预的需求,提高了建模的效率。其次,由于无人机可以实时生成建筑物模型,有助于项目管理和决策,工程师可以快速查看建筑物的状态,进行实时分析。随着项目的进展,无人机可以定期采集数据,使建模保持最新。这避免了需要不断重新测量的问题,降低了成本和工作量。无人机建模产生的三维模型可以用于可视化项目,帮助相关方更好地理解设计和施工进展。

三、无人机测绘技术在建筑施工建模中的应用

(一)建筑物外部模型构建

对于建筑物外部模型的构建,传统的方法往往需要大量的人力、时间和成本,而且难以获取高精度的数据。而利用无人机进行测绘可以有效的解决这些问题。无人机搭载高精度的摄像设备和激光测距设备,可以快速、准确地获取建筑物外部的三维数据。通过对这些数据进行处理和分析,可以生成建筑物外部的三维模型,并可根据需要进行细节的调整和优化。这些模型可以用于施工图的制作、建筑物的展示和宣传、以及后期的设计和改造。

(二)建筑物内部模型构建

在传统的建筑施工建模中,建筑物内部的信息往往只能通过现场测量和手工绘制的方式获取,这不仅耗费时间和人力,而且还容易产生误差。而利用无人机进行测绘可以快速、准确地获取建筑物内部的三维数据。无人机可以通过搭载二维激光扫描仪或者三维激光扫描仪,实时采集建筑物内部的数据,并通过后期处理生成建筑物内部的三维模型。这些模型可以用于施工图的制作、建筑物的空间规划和设计、以及后期的维护和管理。

(三)进度监控与质量检查

无人机测绘技术在建筑施工建模中还可以用于进度监控与质量检查。传统的进度监控和质量检查往往需要大量的人力和时间,并且可能产生主观误差。而利用无人机进行测绘可以实时、全面地监控施工进度和质量[3]。无人机可以搭载摄像设备进行航拍,并通过图像处理和分析软件对施工现场的情况进行监测和评估。通过与设计图纸或者预定进度进行对比,可以了解施工进度是否符合要求,是否存在质量问题。同时,利用无人机进行测绘还可以获取到难以触及的区域的数据,为施工进度和质量的监控提供更全面的参考。

四、结语

无人机测绘技术在建筑施工建模中的应用具有较大的优势和潜力。利用无人机测绘技术可以实现高效快捷的数据采集、高精度的测绘数据和省时省力的建模过程,为建筑施工建模提供了新的工具和方法。无人机测绘技术可以用于建筑物外部模型和内部模型的构建,可以用于进度监控与质量检查,提高了建筑施工的效率和质量。话虽如此,但未来需要进一步研究和发展无人机测绘技术,使无人机测绘技术在建筑施工建模中发挥更大的作用。

参考文献:

[1]陈丽,孙康宁.无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用[J].科技创新与应用,2022,13(26):164-167.DOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2022.26.038.

[2]陈银福.无人机航摄在工程测量测绘中的应用[J].信息系统工程,2022(09):47-50.

[3]厉争艳.无人机遥感技术在测绘工程中的应用研究[J].西部资源,2022(04):139-141.DOI:10.16631/j.cnki.cn15-1331/p.2022.04.053.

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。