房建測繪中無人機遙感測繪技術的應用研究

何保君

（廣東省地質測繪院，廣東 廣州 510800）

0.引言

房建測繪中需要處理大量的數據，通過對大量數據的有效采集與分析，能夠為房建工程施工提供必要支持與助力，無人機遙感測繪技術在地形圖測繪工作中起著重要作用。測繪技術綜合運用了多項學科的知識，包括光學、地理信息系統技術、計算機技術等，不同學科知識的交叉運用提升了測量信息的精準性，無人機遙感測繪技術在房建測繪作業中發揮著重要作用，要求作業人員掌握多項測繪技術。

目前我國國內對無人機時空數據獲取方面處于初步研究階段，各種相關技術處于初步研究之中。北京四維遠見公司開發了JX4DPW，武漢適普公司開發了VirtyuoZ，均屬于能夠進行糾正航測相片的DPW，但是運用中若無人機的POS數據不準確，則難以達到理想的航測效果。

南京工業大學馬瑞升提出了基于CCD相機誤差綜合標定的幾何糾正技術路線，對無人機相片的幾何變形情況進行分析。張遷在無人機影像快速拼接研究中，提出使用SUSAN算法自動配準航空影像。解放軍信息工程大學周麗雅研究了遙感影像融合及質量評價情況。電子科技大學的毛家好提出運用Harris角點檢測算法提取待配準圖像中重疊區域里的特征點，結合匹配的特征點進行模型變換，以此進行圖像配準。針對配準之后的圖像使用融合算法進行融合處理，由此實現了圖像的自動拼接。經過探索與研究，當前已經形成了針對無人機測繪技術的多項研究成果，本文研究重點在于探索無人機遙感測繪技術在房建工程測繪中的應用，進行房建工程作業中的數據采集、數據分析以及低空作業等。

1.無人機遙感測繪技術概述

無人機遙感測繪技術指的是使用無線電控制空中飛行器以完成工程測繪作業的技術體系，隨著當前相關技術的不斷發展，無人機測繪技術不斷得到發展，在房建工程測繪等領域得到廣泛應用。無人機遙感測繪技術的運用為測繪工作開展提供了重要的技術支持，能夠提升測繪工作質量與效率。無人機遙感測繪技術中設置了數據處理系統，并運用了飛行設備，在工程測繪方面運用廣泛，要求保證相關儀器設備性能穩定，能夠符合作業要求。以此在作業過程中，要求提升無人機遙感控制技術的應用能力。

2.房建測繪中無人機遙感測繪技術的應用優勢

2.1 數據獲取安全可靠

隨著技術的不斷進步，當前房建工程測量中大量運用了無人機遙感測繪技術，為建筑工程的精準測量提供了必要的數據支持。當前我國房屋建筑工程逐漸向著精細化方向發展，對建筑工程質量提出了更高的要求。因此，要求測繪工作進行過程中能夠具有精確的數據，無人機遙感測繪技術的運用能夠在短時間內收集大量數據信息，提升數據的精準性，與傳統測繪技術相比，能夠得出更為精準的測量結果。無人機運用中使用遙感技術進行控制，能夠全方面搜集房建工程各個角度與層面的地理信息，并對信息進行整合與分析，與人工測量技術相比運用優勢明顯，能夠顯著降低誤差率，與人工實地操作相比，運用優勢明顯，提升了數據的安全性與可靠性。

2.2 無人機測繪新技術工作效率較高

在房屋工程數據測量過程中，使用無人機測繪新技術能夠顯著提升數據采集效率，有效保證測繪工程質量。與傳統測繪技術相比，廣大技術人員積極吸取先進的測繪經驗，能夠有效克服人工作業中存在的缺陷，減少人工作業中的大量工作量，促進理論與實踐的有效結合，進一步提升測繪工作效率，提升工程質量。

2.3 具有高清攝像功能

無人機測繪新技術在房建工程測量過程中，設置了高清攝像設備，能夠進行高空遙感拍攝，使用無人機清晰地反映房建工程項目周圍地質情況與地理情況，運用高清攝像設備保證圖形、視頻資料的清晰度，能夠進行全面地拍攝，攝像過程中能夠放大拍攝圖片?？梢允褂脭z像軟件對拍攝過程進行調控。能夠在任何環境下監控房間周邊環境，并對拍攝的圖形資料進行全面分析與總結，有效計算攝像過程中存在的誤差。在測繪作業進行過程中具有較強的機動性，能夠對無人機的拍攝設備進行調整，運用高清攝像設備或航拍設備，得出房建工程周邊清晰度極高的攝像資料，并對此搭載定位監測設備，在地形測繪中具有顯著運用優勢。

2.4 監測面積覆蓋廣

無人機測繪技術較為先進，在工程項目測量中能夠進行較廣范圍的地面監測，使得作業人員了解項目工程地周圍建設情況，及時發現工程建設中可能存在的問題，發現其中的安全隱患，對傳統測繪技術的重要改進，尤其在面對緊急事件時，無人機測繪技術運用優勢明顯，能夠快速地做出反應，為相關人員結合無人機的反饋結果做出應對機制。

3.房建測繪中無人機遙感測繪技術的應用

3.1 項目概況

廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目為例進行分析。該項目以滿足廣東省農村宅基地和集體建設用地確權登記發證工作為出發點，以宗地為單位，以“權屬合法、界址清楚、面積準確”為原則，通過外業調查、內業建庫相結合的方法，開展每宗宅基地和集體建設用地的權屬以及地上房屋等建筑物、構筑物的測量和基本情況調查等工作。

3.2 獲取測繪影像資料

利用無人機遙感測繪技術在廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目測繪中，能夠得到測繪影像資料，為此在該技術運用過程中，要求結合廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目工程建設情況以及當地地形特征等安排飛行路線，在測繪之前進行必要的試飛實驗。要求無人機執行測繪工作過程中，有效掌握房建周邊地理信息及其建設情況，對此做出一定的預控方案，為無人機設定飛行路線，保證無人機的正常飛行。

畫面處理系統采集無人機在空中測繪作業進行過程中收集到的各項信息，信息處理中具有較高的圖像以及分辨率，將采集到的影像資料傳輸至操作人員終端之中，操作人員對傳輸到的影像資料進行專業化甄別與處理。與其他測繪技術相比，無人機具有更為精確的像控點精準度，在房建測繪工作中能夠有效測量建筑物中較為隱蔽的地點，以此提升建筑工程測量數據的完整性以及準確度。廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目工程測量中常用的無人機系統參數（如表1所示）：

表1 常用無人機系統參數

3.3 應用無人機獲取測繪數據資料

在廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目工程建設過程中需要處理大量的數據資料，無人機測繪技術的運用，在對工程項目數據資料的獲取方面具有顯著作用，能夠促進無人機測繪技術的運用，在無人機測繪技術運用過程中，要求使用能夠滿足房建測繪需求。某房建工程測量中開發運用了無人機航線規劃與模擬系統，構建了GDAL、Sharpmarp、OSGEarth等開源庫，在房建工程測量作業中能夠自動選取無人機起降場，有效配置無人機資源，進行DEM自適應多邊形航帶設計。

采用手動與自動方式相結合的工作方式，減少無人機測繪工作的偏差。在實際作業過程中，針對收集到的建筑工程資料進行二次校驗，減少其中的誤差，提升數據的精準性與有效性。優化數據的后期分析工作，技術人員通過對后期數據的分析，提升數據的精準性，以此使得最終的測量結果符合工程實際情況。測量過程中基礎數據選擇30m分辨率DEM數據，并進行系統測試，選取實驗區域，廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目測量過程中的相關參數（如表2所示）：

表2 航攝任務區域基本信息

該項目工程測繪中，項目區傾斜攝影范圍圖（如圖1所示）：

圖1 項目區傾斜攝影范圍圖

3.4 無人機傾斜攝影測量

在廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目工程竣工測量過程中，使用無人機傾斜測量方式，能夠顯著提升測量精度，為房屋建模的構建與分析提供精準的測量數據，提升紋理的豐富性、真實性，構建立體化的房建模型，真實展現房屋建設成果，并反映出房屋建設的周圍情況，據此得到房建工程竣工測量圖紙，是對傳統作業方式的一種重要突破，提升了作業效率，有效減少了原有重復作業下的弊端，將搜集到的信息精準地輸送至規劃驗收部門，為最終決策的制定提供數據支持，不同成圖技術運用下的比例尺（如表3所示）：

表3 不同成圖技術可以實現的比例尺

通過傾斜測量技術的運用，對收集該項目進行過程中的各項數據，數據與模型套合情況（如圖2所示）：

圖2 數據與模型套合情況圖

3.5 利用無人機進行信息采集

廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目工程建設具有大量的數據資料需要采集與處理，結合數據采集種類的不同，工作內容也具有一定差異，信息采集主要包括自動加密與手動采集兩種方式，手動采集過程中使用無人機進行房屋工程地面測繪，并聯網進行遠程監控，結合項目建設的需求調整測繪內容。對項目工程使用無人機進行拍攝，能夠得出更為真實的影像資料，在無人機數據采集中可以設置自動加密工作方式，這是無人機拍攝的一種內部自我保護機制，在數據存儲時能夠保證數據信息不被竊取，提升數據采集的信息的安全性，降低信息被侵入的可能性。該項目三維模型成果（如圖3所示）：

圖3 三維模型成果

模型在質量檢查中的應用情況（如圖4所示）：

圖4 模型在質量檢查中的應用情況圖

3.6 低空作業時的應用

在廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目測量作業進行過程中常常需要進行較為復雜地形中的信息測量，無人機在低空飛行方面作用顯著，在測繪作業進行過程中能夠有效克服地形對工程測量的不良影響。無人機技術的運用能夠快速收集房建工程影像資料，在遙感測繪技術應用層面效果顯著。在低空作業進行過程中，能夠提升工程測繪質量，獲取對目標的精準數值。航線布置（如圖5所示）：

圖5 航線布置圖

無人機能夠預先設定飛行路線，并在實際飛行過程中進行校正與調節。同時應用時還能夠對設備進行自動診斷，及時排除可能出現的故障，應用過程中能夠全天候執行測繪任務，在任何場合中均可應用，以此更好地滿足房建工程測繪工作需要。

4.結束語

當前我國無人機技術快速發展，在房建工程等領域中均得到了廣泛應用，為我國建筑工程發展提供了必要的數據支持，在建筑工程測量層面也起到了重要作用，本文分析了運用無人機測繪技術在廣東省某地正在進行的“房地一體”農村宅基地和集體建設用地確權登記工作項目中，將其運用于影像資料獲取、數據資料采集以及測繪工作之中，與傳統測繪技術相比具有顯著運用優勢，在工程測繪中應當進一步研究無人機遙感測繪技術的運用空間，以此促進房屋建筑工程的良好發展。