无人机测绘技术在城市建筑工程测量中的应用

李俊杰

抚顺市规划勘测设计研究院有限公司  辽宁省抚顺市 113009

摘要：无人机测绘技术作为现代城市建筑工程测量领域的重要创新，具有快速、高精度、低成本等优势。本文通过对无人机测绘技术在城市建筑工程测量中的应用进行研究和分析，探讨其在测绘、监测和安全等方面的作用。结果表明，无人机测绘技术在提高测量效率和精度的同时，也带来了环境保护和安全管理的新挑战。因此，在城市建筑工程测量中广泛应用无人机测绘技术具有重要意义。

关键词：无人机测绘技术；测绘工程；应用

引言

随着城市建设的快速发展和技术的不断创新，传统的城市建筑工程测量方法已经无法满足城市快速发展的需求。而无人机测绘技术的出现为解决这一问题提供了全新的途径。无人机具备飞行灵活、携带载荷能力强以及实时图像采集等优势，使其在城市建筑工程测量中得到广泛应用。本文旨在深入探讨无人机测绘技术在城市建筑工程测量中的应用，特别是其在测绘、监测和安全等方面的作用，以期为城市建设提供科学、高效、准确的数据支持。

1无人机测绘技术的概念

无人机测绘技术是以无人机为空中搭载平台，UAV作为一种无人驾驶的航空器，搭载上遥感设备，如激光扫描仪、光学相机、红外扫描仪、数码相机和机载LIDAR等获取得到对应信息的影像，是一种集成了遥控和遥测技术、视频影像传输技术、高空拍摄技术和计算机图像处理技术的新型应用新技术。无人机航拍系统有较强的适应性，在城市、丘陵、平原等地均适用，成本相对较低；结合超低空的飞行高度和搭载的高精度数码成像设备，可获得空间分辨分米级和厘米级的影像，满足现代城市建筑工程测量需求，无人机拍摄具有高清晰、高分辨率、较强现势性和自主性、低成本等特点。

2无人机测绘技术构成及其相关架构

无人机测绘技术在城市建筑工程测量中具有广泛的应用。这项技术通过使用无人机航测系统或机载LIDAR进行测绘，能够快速、准确地获取大量高分辨率的影像数据，并结合地理信息系统（GIS）技术进行数据处理与分析，为城市建筑工程测量提供了强大的数据支持。

无人机测绘技术的构成主要包括飞行控制系统、遥感传感器、图像传输系统和数据处理系统等几大组成部分。飞行控制系统通过自动操控无人机的飞行轨迹和姿态，保障其稳定飞行；遥感传感器则负责采集各种传感器数据，如全色相机、多光谱相机等，以实现对地物信息的快速获取；而图像传输系统则负责将采集到的图像数据即时传输至地面接收设备，以便及时进行实时监控；最后，数据处理系统则可以利用先进的图像处理算法和计算机视觉技术，对航测获得的图像数据进行处理和分析，生成精准的测量结果。

通过无人机测绘技术，城市建筑工程测量可以实现不受限制的视角，避开复杂的环境和人为干扰，获取全新的数据源。它能够高效地勘察建筑工地、监测建筑物的变形与损坏、测量地形和地貌、绘制3D模型以及进行土地调查等任务。它不仅提高了城市建筑工程测量的效率和精度，也降低了人力成本和安全风险。

3无人机测绘技术在测绘工程中的应用

3.1在城市建设中的应用

无人机测绘技术在城市建筑工程测量中的应用是当今科技发展的一个重要方向。通过利用无人机进行测绘，可以实现对城市建设项目的高效、精确的数据获取和分析。首先，在城市建设规划阶段，无人机测绘技术可以提供高分辨率、全景视角的数字正摄影像图，为城市规划师和决策者提供详细的地形地貌环境、建筑结构和物体分布等数据信息。这样，便于进行合理的土地利用和城市规划，优化城市布局，有效避免资源浪费和环境污染。

其次，无人机在城市建筑工程测量中的应用也极大地提高了施工过程的效率和质量。传统的测量方法会耗费大量人力和时间，并存在数据不准确或遭到损坏的风险。而无人机测绘技术通过搭载高精度的全球定位系统（GPS）、摄影仪和激光雷达，能够快速、精确地获取工地的地形、地势和建筑物的三维模型。这在工程施工和监管中，为相关人员提供了直观、全面的信息，有助于及时发现问题并做出相应的调整和改进。

3.2在工程变形监测中的应用

随着科技的发展和创新，无人机测绘技术通过安装精密的测量仪器和高分辨率的摄像机，能够实现对城市建筑的快速、准确的测量和监测。首先，无人机测绘技术在城市建筑工程测量中能够提高测量效率。传统的测量方法需要大量的人力资源和时间，而无人机测绘技术可以通过自动化飞行路径规划和数据采集，显著缩短了测量时间。同时，无人机测绘技术可以在复杂的地形和环境中进行测量，将之前难以到达的区域纳入测量范围，从而提高了测量效果。

其次，无人机测绘技术在城市建筑工程变形监测中具有重要作用。城市建筑工程在使用过程中可能会出现一定程度的变形和位移，这对于建筑的结构安全和稳定性具有重要意义。传统的变形监测方法需要在建筑外部安装复杂的监测设备，而无人机测绘技术能够通过倾斜摄影和数据处理，实时监测建筑物的变形情况，为工程管理人员提供及时准确的数据支持。

3.3在野外地理测绘中的应用

无人机测绘技术作为一项高效、准确的测量方法，在城市建筑工程中发挥着重要的作用。首先，无人机可以利用其机动性和灵活性对建筑物进行全方位的调查和监测。通过搭载高分辨率相机、激光雷达等设备，无人机可以快速获取大量精准的影像和三维数据，为城市建筑设计和施工提供详尽的建筑信息。

其次，无人机测绘技术在城市建筑测量中具有高效、节省成本的优势。相比传统的测量方法，无人机测绘可以提高测量的速度和精度，并且不受地形难题的限制。这种高效性可以大大缩短建筑工程周期，减少人力资源的使用，从而降低整体的施工成本。

3.4在城市建筑工程大比例尺地形图测绘中的应用

在复杂的城市环境里，植被茂密、建筑物高、通视条件差，使用传统工程测量手段，均无法满足工程设计时间节点及精度的要求，无人机机载激光技术作为一种主动遥感技术，相对于其他测量手段，具有便捷性、机动性、价格低廉等特点。基于无人机LIDAR测量系统的地形测量主要包括航线布设与外业航测、地面控制测量、GPS与IMU联合平差计算、点云数据处理、影像数据处理、DEM和DOM生成、地物要素采集和地貌等高线数据生成、地形图编绘及精度检查等。无人机机载LIDAR在提供数字地形图的基础上，且能提供4D产品，极大的丰富了测绘成果：点云、数字地形图（DLG）数字正射影像（DOM）和三维模型（3D产品）。

其次，在土地调查和土地评估中，无人机测绘技术比传统的测量方法更快捷、高效。无人机可以在短时间内完成大范围的影像采集，并结合全球导航卫星系统(GNSS)定位技术，实现对地块的精确定位和测量。这对于土地出让、土地评估和土地管理具有重要意义，可以减少调查成本，提高工作效率，同时保证测量结果的准确性。

结语

无人机测绘技术的应用在城市建筑工程测量中具有巨大的潜力。通过本文的研究和分析，我们可以得出以下结论：无人机测绘技术能够快速获取精确的地理信息数据，提高工程测量效率；同时，在城市规划和监测方面，无人机也能起到重要的作用；另外，随着无人机测绘技术的发展，我们也要面对环境保护、隐私保护和安全管理等新的挑战。因此，我们需要加强相关立法和规范，确保无人机测绘技术在城市建筑工程测量中的合理应用，促进城市建设的可持续发展。

参考文献

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