航拍無人機(jī)在地產(chǎn)項(xiàng)目的應(yīng)用初探與前景分析

【摘要】準(zhǔn)確了解工程現(xiàn)場(chǎng)的信息，對(duì)工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全文明施工等問題做出及時(shí)決策，航拍無人機(jī)的應(yīng)用提供了一些借鑒。公司于2019年底購(gòu)置一架無人機(jī)設(shè)備，本文介紹了無人機(jī)拍攝在地產(chǎn)項(xiàng)目時(shí)效性記錄、過程交底、進(jìn)度實(shí)時(shí)分區(qū)、會(huì)議效率提升等環(huán)節(jié)的應(yīng)用情況。對(duì)未來無人機(jī)動(dòng)態(tài)巡查、三維建模等其他應(yīng)用環(huán)節(jié)在工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施可行性進(jìn)行分析，為項(xiàng)目管理信息可視化提供了一些思路。

【關(guān)鍵詞】航拍無人機(jī);圖像信息;時(shí)效性;進(jìn)度實(shí)時(shí)分區(qū);動(dòng)態(tài)巡查

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.222

1、前言

為解決工程建設(shè)過程中進(jìn)度、質(zhì)量、安全文明施工等問題，首要任務(wù)就是及時(shí)獲取施工現(xiàn)場(chǎng)的信息，發(fā)現(xiàn)問題并快速做出決策，以期減少甚至杜絕各類風(fēng)險(xiǎn)隱患，確保工程目標(biāo)的達(dá)成。這其中，圖像信息資料的獲取和收集就是不可或缺的一環(huán)[1]。

航拍無人機(jī)作為一種新興的圖像拍攝工具，擁有飛行拍攝和自動(dòng)化處理的優(yōu)點(diǎn)。它操作方便、體積較小、覆蓋面廣[2]，可以隨時(shí)進(jìn)行實(shí)地飛行拍攝，能有效解決普通拍照視角局限性的問題 [3]。

所以，在建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用航拍無人機(jī)作為輔助工作具有良好的發(fā)展前景。公司于2019年12月初購(gòu)置一架航拍無人機(jī)設(shè)備，全方位的對(duì)各地塊不同時(shí)段進(jìn)行多次拍攝，收集了豐富的圖像信息資料，也為未來無人機(jī)在地產(chǎn)項(xiàng)目的更多應(yīng)用提供了一定基礎(chǔ)。

2、應(yīng)用初探

2.1 時(shí)效性記錄

每個(gè)地塊的現(xiàn)場(chǎng)情況，隨時(shí)都處于變化之中。現(xiàn)場(chǎng)圖像資料記錄了施工現(xiàn)場(chǎng)的變遷過程，客觀的反應(yīng)了地塊當(dāng)下的實(shí)際狀態(tài)，可以為現(xiàn)場(chǎng)工作安排提供數(shù)據(jù)支撐。在檔案記錄或者編寫施工方案的時(shí)候，我們也會(huì)習(xí)慣性從網(wǎng)上搜索地塊所在地的衛(wèi)星遙感照片，但是遙感圖像的缺點(diǎn)是時(shí)效性差、分辨率低，不能夠如實(shí)反映當(dāng)下現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。以K1地塊為例，如圖1所示，自去年底開始，K1周圍各項(xiàng)目的道路、臨設(shè)、圍擋等情況都發(fā)生了改變，但是網(wǎng)上的衛(wèi)星遙感照片并不能及時(shí)的反映時(shí)下具體信息。

2.2 過程交底

過去的現(xiàn)場(chǎng)平面布置如鋼筋場(chǎng)、堆場(chǎng)、道路等都停留在平面圖紙的計(jì)劃之中。隨著施工進(jìn)度達(dá)到不同的階段，管理人員必須重新對(duì)施工布置進(jìn)行調(diào)整，但是常規(guī)的CAD圖紙對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況難以直觀的反映出項(xiàng)目的實(shí)地多維真實(shí)信息，從某種程度上制約了管理人員協(xié)調(diào)工作的效率。如果利用航拍圖作為底圖疊加在當(dāng)下施工階段設(shè)計(jì)圖紙中，就能輕松定位現(xiàn)場(chǎng)任意物品的準(zhǔn)確位置。換一個(gè)視角完成階段工作的交底布置，確保進(jìn)度目標(biāo)。所以，當(dāng)航拍圖和CAD設(shè)計(jì)圖結(jié)合到一起的時(shí)候，已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的一張照片，而是包含了拍攝時(shí)段里全部的現(xiàn)場(chǎng)信息。

年初K9地塊進(jìn)入樁基檢測(cè)階段。靜載檢測(cè)進(jìn)場(chǎng)前，工程部先將標(biāo)記好檢測(cè)樁位置的CAD圖紙疊加在K9地塊實(shí)時(shí)的航拍俯視圖中，如圖2所示。通過實(shí)際比例的疊圖后我們能夠清晰的看到檢測(cè)樁在場(chǎng)內(nèi)的實(shí)際位置分布和場(chǎng)內(nèi)鋼筋場(chǎng)、泥漿池、既有通行道路的情況。

然后我們制定了靜載檢測(cè)的順序路線圖，并且提前預(yù)判檢測(cè)設(shè)備吊裝轉(zhuǎn)場(chǎng)過程中施工現(xiàn)場(chǎng)需要挪移的設(shè)備堆場(chǎng)、加工廠棚，制定出了比較合理的樁基檢測(cè)進(jìn)行方案，在關(guān)鍵線路上保證了進(jìn)度計(jì)劃不偏移。

2.3 進(jìn)度實(shí)時(shí)分區(qū)

針對(duì)進(jìn)度管理，K9地塊與無人機(jī)航拍的結(jié)合也摸索出了一些具體思路。

相比傳統(tǒng)的橫道圖而言，進(jìn)度計(jì)劃實(shí)時(shí)分區(qū)可以有效的解決：前后工序流程搭接關(guān)系不明確、關(guān)鍵線路不清晰、前后工作時(shí)差不清楚、上規(guī)模的進(jìn)度計(jì)劃系統(tǒng)不直觀等問題。并可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)進(jìn)度信息可視化。

進(jìn)度實(shí)時(shí)分區(qū)就是通過對(duì)無人機(jī)航拍的實(shí)時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)照片進(jìn)行優(yōu)化處理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)照片按照施工分區(qū)圖進(jìn)行分割劃分。在進(jìn)度實(shí)時(shí)分區(qū)圖中我們可以標(biāo)注出不同劃分區(qū)域的計(jì)劃節(jié)點(diǎn)、實(shí)際完成情況、各區(qū)域的周（月/季度）進(jìn)度計(jì)劃等。

分區(qū)圖再配上相應(yīng)時(shí)段的無人機(jī)航拍照片形成疊加圖，然后我們把進(jìn)度計(jì)劃節(jié)點(diǎn)添加到疊加圖里，最終各段施工分區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度情況都能在進(jìn)度實(shí)時(shí)分區(qū)圖中得到體現(xiàn)。如此便能將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與計(jì)劃節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)況對(duì)比，再配合上橫道圖的使用就能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度控制起到良好的輔助作用，管理人員也能更好的把握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況，進(jìn)行進(jìn)度管理。

進(jìn)度實(shí)時(shí)分區(qū)后現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況進(jìn)度可視化，為后續(xù)各分區(qū)的工作，人工、材料、機(jī)械的調(diào)配快速提供決策依據(jù)。而且上圖中的施工計(jì)劃分區(qū)在一定的施工階段可以保持不變，只需要按照周期定時(shí)使用無人機(jī)拍攝現(xiàn)場(chǎng)照片予以疊加，就可以得到一系列的進(jìn)度實(shí)時(shí)分區(qū)圖。

未來，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)入其他施工階段后，可再另行繪制階段的施工分區(qū)圖予以實(shí)時(shí)疊加。如后期的地下室結(jié)構(gòu)施工階段我們按照后澆帶位置對(duì)地下室大致進(jìn)行了15個(gè)分區(qū)，如下圖所示。可以預(yù)見，進(jìn)度實(shí)時(shí)分區(qū)圖的應(yīng)用不僅能為各個(gè)地塊進(jìn)度控制可視化提供實(shí)際輔助，還能為現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度檔案資料的可視化記錄帶來新的思路。

2.4 會(huì)議效率提升

航拍的高清照片能從更廣的視野角度反映地塊的整體和細(xì)部情況，以便會(huì)議討論能快速做出準(zhǔn)確、及時(shí)的決策。

通過航拍圖的展示，營(yíng)銷展區(qū)設(shè)置圍擋、打通南側(cè)市政道路、圍擋內(nèi)綠化景觀等改造升級(jí)方案上會(huì)決策迅速通過。避免了相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)實(shí)地踏勘，實(shí)況信息獲取不完整導(dǎo)致部分改造升級(jí)方案決議滯后的問題。

3、前景分析

3.1 動(dòng)態(tài)巡查

建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)巡查是保證工程質(zhì)量、安全文明施工的重要手段。或許未來在地產(chǎn)項(xiàng)目能利用無人機(jī)代替常態(tài)化巡視，從空中對(duì)施工場(chǎng)地的質(zhì)量安全隱患進(jìn)行監(jiān)控巡查，能夠動(dòng)態(tài)的對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行全面詳細(xì)的了解，減少了管理人員對(duì)施工場(chǎng)地巡查的時(shí)間成本，并能夠有效地提高巡查的安全性和質(zhì)量，更好地保證巡查的過程記錄。表1為航拍無人機(jī)能夠應(yīng)用的動(dòng)態(tài)巡查項(xiàng)，其中，筆者認(rèn)為塔吊高處安全檢視、高層樓面死角拍攝等細(xì)節(jié)不僅有必要，而且也是航拍無人機(jī)不同于常規(guī)巡查的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

3.2其他應(yīng)用

無人機(jī)上自帶的航線設(shè)定拍攝功能，能夠從俯視和東南西北四個(gè)方向傾斜角度拍攝，對(duì)拍攝物構(gòu)建完整的三維數(shù)據(jù)信息。再通過Pix4D、Altizure、Smart3D等軟件平臺(tái)，均能分析生成拍攝物三維模型信息。

云臺(tái)相機(jī)不僅能完成照片拍攝，視頻錄制也極為方便。拍攝的視頻，經(jīng)制作加工后可用于市場(chǎng)宣傳、內(nèi)部展示及各類獎(jiǎng)項(xiàng)的申報(bào)。當(dāng)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)視察工地時(shí)，視頻資料還能從全新的視野角度為參觀者提供良好的觀感體驗(yàn)。

4、 結(jié)論與展望

隨著相關(guān)理論和技術(shù)的發(fā)展，航拍無人機(jī)肯定會(huì)擁有更好的應(yīng)用前景。未來，我司項(xiàng)目將會(huì)運(yùn)用BIM技術(shù)輔助開發(fā)建設(shè)，無人機(jī)的三維信息拍攝收集也將較好地配合BIM技術(shù)的實(shí)施。因此，相信航拍無人機(jī)的應(yīng)用能夠?yàn)榈禺a(chǎn)項(xiàng)目的建設(shè)數(shù)據(jù)信息可視化提供幫助，也能為更好的提高管理效率奠定一些基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛振兵.無人機(jī)在工程施工管理中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2016（53）：246-247.

[2]趙峰.科技與施工項(xiàng)目結(jié)合的未來展望[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（02）：95-97.

[3]徐曉迪.基于消費(fèi)級(jí)無人機(jī)在施工現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用探究[J].價(jià)值工程，2019，38（32）：217-219.

作者簡(jiǎn)介：

李力昕（1992-），男，助理工程師。