無人機在工程驗收中的應用分析

無人機在工程驗收中的應用過程及案例分析

1.1無人機傾斜攝影測量系統(tǒng)

1.1.1系統(tǒng)介紹

結合無人空中平臺上的GPS/IMU系統(tǒng)，以獲取更完整和準確的地面物體信

息，包括點云數據，數字拼寫圖像和使用適當技術處理的3D模型攝影測量法，

以及獲取點云數據和圖像控制點數據。

UAV傾斜攝影測量系統(tǒng)的特點是起飛準備時間短，易于操作和控制，沒有

專用的起飛和降落空間，運行成本低，圖像分辨率高以及對天氣條件(如云霧)

的影響較〃\o該系統(tǒng)由以下部分組成：

(1)無人機飛行平臺。無人機飛行平臺主要理解為配備有數碼相機和傳感

器的無人機，以及參與攝影測量過程的航空公司，包括無人機主體，電源和起落

架。

(2)數碼相機。單反相機通常用于數碼相機。

(3)導航控制系統(tǒng)。導航控制系統(tǒng)是無人機傾斜攝影測量系統(tǒng)的核心，它

保證了無人機的一般航拍。它由GPS導航控制系統(tǒng)，IMU慣性導航傳感器，傳

感器，飛行控制器等部分組成。進行航空攝影時，飛行控制器是整個飛行的控制

中心，并提供無人機的飛行路徑。

(4)地面站。地面站包括監(jiān)視計算機，監(jiān)視軟件和廣播電臺。無線電臺管

理來自無人機或其他機載設備的飛行控制系統(tǒng)的命令和數據傳輸,監(jiān)視飛行過程

中的狀況并存儲關鍵數據。

(5)數據處理系統(tǒng)。數據處理系統(tǒng)處理獲取的圖像數據。

1.1.2系統(tǒng)優(yōu)點

與傳統(tǒng)的測量技術相比，無人機傾斜攝影測量技術具有以下優(yōu)點：

(1)操作簡單，使用成本低

無人機體積小，重量輕，易于攜帶，維護和修理，并且各個零件的成本低。

由于高度自動化，易于操作，易于學習和培訓，減少了對操作員的培訓時間以及

減少了在任務上花費的時間。由于起飛和降落很靈活,因此沒有特定的座位要求,

也不需要租金。

1

(2)高清晰度，真實效果

UAV傾斜攝影測量法可以獲取有關不同角度的測量對象圖像的信息。

(3)因天氣和地理限制小

該無人機的飛行高度較低，易于在空中使用。由于它可以在超低空飛行，因

此即使在惡劣的天氣下，也可以在云層下進行空中攝影并順利完成空中攝影任

務，因此受天氣條件的影響較小。

1.2無人機傾斜攝影測量的作業(yè)流程

LL1總體作業(yè)流程

無人機傾斜攝影測量工作流程主要由兩部分組成：現場數據收集和內部數據

處理。具體工作流程如圖1」所示。

圖1.1無人機傾斜攝影測量工作流程

1.1.2航線規(guī)劃設計

2

飛行之前，必須首先根據得出的要求計算飛行中的航拍因子，并計劃和設計

無人機航拍路線，例如確定像片的放大倍率，確定飛行高度和航行速度，路線建

立，路線長度，參數計算。

（1）劃分航攝分區(qū)

在無人機航拍期間，特別是對于航拍，相對不規(guī)則的地形和復雜的航拍等相

對廣泛的航拍，它們對調查區(qū)域的地形波動敏感。1-2班航班無法滿足項目的需

求，在那時，合理地對測量區(qū)域進行空氣分割尤為重要。合理的分隔不僅可以確

保航拍和無人機成像結果符合精度要求,而且可以減少航拍次數,縮短航拍周期,

節(jié)省勞力和物力。航空攝影以獲取圖像。根據劃分的航空射擊區(qū)域的基本原理，

在收集的地形圖或DEM中將航空射擊區(qū)域劃分為幾個航空射擊區(qū)域，這些區(qū)域

按從左到右，從上到下的順序編號。

在分離過程中，地形分辨率和攝像機參數通常是固定的，因此航空攝影部門

主要考慮地形因素的影響。地形不規(guī)則會影響航空攝影中的重疊程度以及圖像的

準確性。根據不平坦地形的條件，空中攝影區(qū)域可分為平原和山區(qū)。

對于平坦區(qū)域，分割相對簡單，在分割航空攝影時應遵循以下分割原則。

1）區(qū)域邊框通常應與卡的配置文件相符。

2）該區(qū)域的地形高程差應最小，通常不超過相對高度的1/4。對于大于1:

8000的航空攝影放大倍率，通常小于相對高度的1/6O

3）如果高程差異突然變化，地形特征存在明顯差異或特殊要求，則可以沿

地圖輪廓線劃分航空攝影區(qū)域。

4）該區(qū)域的地形類型，場景對比度和浮雕類型應盡可能保持一致。

5）截面的最小尺寸可根據圖紙比例確定。通常，航拍部分的范圍應盡可能

大。在某些分區(qū)中，使用了數據空間加密處理方法3和處理方法，并且還必須考

慮圖像檢查點的布局。

6）劃分空中射擊區(qū)域時，請考慮要進行空中射擊的飛機前方的安全距離和

安全高度。安全距離內的安全高度會影響區(qū)域間隔和參考平面的選擇。

地形不平坦的地區(qū)相對復雜，例如山區(qū)或山區(qū)與平原交匯的地區(qū)。分區(qū)原則

是根據山脈的方向，根據山區(qū)的海拔和方向劃分的，因此可以大大降低航空攝影

對重疊程度的影響。其次，在山區(qū)劃分區(qū)域時應考慮到被調查地區(qū)的多次飛行。

3

(2)確定攝影的比例

航空攝影膠片的第1部分與地面上相應的水平距離L的比是光標,也稱為光

標。像片的比例越大，地面上圖像的分辨率越高，并且穿刺點和穿刺點的測量精

度也越高。這更有利于圖像的解釋和提高圖像的準確性，但是像片的比例越大，

負載就越大，因此，在選擇像片的比例時，應考慮以下要求：射擊的準確性和制

圖周期成本和項目成本。像片比例尺的選擇應根據攝影比例來決定。

(3)航高設計

在航空攝影之前計算的飛行高度是相對飛行高度，是確定航空相機飛行的主

要數據。設計標準是工作步驟圖紙比例，地形分辨率，像素大小，主攝像機距離

和其他攝像機參數。

高度的差異直接影響像片比例尺的原始設計和像片重疊程度。通常，飛機在

進行航空攝影時難以準確地維持飛行高度，從而導致航空攝影之間的高度差。

(4)航速設計

為了確保無人機在丘陵地形，城市建筑的高層地區(qū)以及狹窄山谷之間的低海

拔地區(qū)的安全，無人機不會以其最大速度飛行。當它起作用時，您需要緩慢飛行。

其次，必須在飛行之前合理地計算空速，以使圖像清晰。飛行速度不能太高或太

低。

(5)航線設計

航線設計的質量直接決定了攝影區(qū)域的圖像質量。設計路線時，必須充分考

慮攝影區(qū)域的高度，分辨率和重疊部分的基本要求，選擇合適的相機，計算高度,

設置像片基線的大小和反算的空間，以及最終設計路線。它結合了這些元素。它

覆蓋了整個測量區(qū)域。

航線敷設時，請遵循以下原則：

1)通常，在設計航線時，應根據東西方向來規(guī)劃飛機的飛行方向。

2)計算的軌跡必須與地圖輪廓平行，并且攝影區(qū)域邊緣的第一個和最后一

個軌跡必須投影在攝影區(qū)域的邊界之上或之外。如果使用GPS進行導航，則需

要計算每條路線上第一個和最后一個測量站的坐標。

3)計算最高點的效果，以根據地圖框的中心線或地圖框的公共地圖輪廓放

置在相鄰的兩行中時，提供調查區(qū)域邊界的地圖輪廓。如果無法保證計算結果，

4

將及時調整天線變焦。

4)如果在攝影區(qū)域中存在水、草地、沙漠等表面性能較差的表面，則將其

盡可能地排除在一張圖像之外，這有助于對圖像進行后處理。提高匹配具有相同

名稱的圖像點的準確性。

5)為了在實際飛行中覆蓋整個航空測量區(qū)域，在設計軌跡時，反算的覆蓋

范圍應超出測量區(qū)域的邊界至少50%的圖像框，并且方向性覆蓋范圍至少應為

2-3個基線。

(6)確定航攝時間

天氣因素通常會影響航空攝影的質量和準確性，需要注意航拍的時間。

1)選擇一個陽光明媚，大氣透明的季節(jié)，并避免在北方過冬。

2)避免雪，洪水，霧等惡劣天氣，選擇晴天以保持圖像真實清晰。

3)在沙漠、戈壁、森林等反射強烈的地方，通常在中午前后不拍照2小時,

而在山地陡峭，高層建筑的城市中，空中攝影不到1小時，中午最好。

1.1.3外業(yè)數據采集

在正式開始航空調查站點數據收集之前，必須先對無人機系統(tǒng)進行飛行和測

試調查，并且在確認設備參數處于正常工作狀態(tài)之后，才能正式開始航空調查。

無人機傾斜攝影測量系統(tǒng)用于現場數據收集的實現過程和注意事項如下：

(1)選擇沒有平坦地形，陡峭的山脊和樹樁的起降點，并確定航拍像片的

數量和順序。

(2)起飛前，請根據各項目的檢查內容，仔細檢查設備的電源、航路點等

是否處于正常狀態(tài)。

(3)將項目路線數據輸入到無人機飛行控制系統(tǒng)中，并通過地面監(jiān)視系統(tǒng)

操作無人機起飛計劃的路線。

(4)當無人機飛行到適當的高度時，相機會根據預先獲取的像片點自動捕

獲像片，以獲取地面像片。飛行時，必須根據指定的高度和投影以直線飛行方向,

每個路徑必須彼此平行。

(5)POS系統(tǒng)會在拍攝像片時記錄無人機位置的各種參數。像片數據存儲

在相機隨附的存儲卡中，而POS數據和飛行路徑數據存儲在飛行控制系統(tǒng)的內

存中。

5

(6)無人機平臺使用無線傳輸信道將飛行和設備運行數據傳輸到地面監(jiān)視

系統(tǒng)。

(7)在飛行過程中，地勤人員必須執(zhí)行三個監(jiān)視任務，以監(jiān)視高度、速度

和飛行軌跡。它監(jiān)視發(fā)動機速度，飛行速度和地面速度。隨時檢查像片的數量和

質量。

(8)實時監(jiān)控飛機的飛行狀態(tài)和運行狀態(tài)，跟蹤無人機是否按照給定的航

線和高度飛行，并觀察正常的飛行位置和傳感器數據。如果出現問題，需要發(fā)送

指示以及時更改飛行計劃。

1.1.4像控點布設與施測

像控點的選擇和位置會極大地影響最終結果的準確性。因此，在現場為圖像

選擇控制點時，必須遵循控制點的位置原則，并選擇適合該控制點在現場的位置

的方案。

1.1.4.1像控點的布設原則

在實際工程勘測中，圖像參考點坐標測量適用于大多數地形參考點測量方法

和精度要求。因此，根據對低空攝影測量的內部和外部工業(yè)制圖精度的要求，圖

像控制點的位置必須遵循以下原則：

(1)希望通過同時測量同一位置上的平面點和高程點來形成高程點。

(2)不僅限于一幅圖像，還可以沿路徑在整個拍攝區(qū)域上均勻放置像片控

制點。

(3)在難以到達的區(qū)域，應在使用無人機航拍成像之前將更清晰的地標設

置為參考點，以提高后續(xù)尖峰的準確性并提高參考點的可靠性。

(4)通常，圖像控制點應放置在相鄰圖像對或相鄰條紋之間的交疊處。在

幾乎沒有或沒有橫向重疊的區(qū)域中，必須將這些點分開放置。

(5)請勿將參考點放置在距離像片邊緣不超過1厘米的位置。由于像片的

邊緣會受到天氣和光照條件的影響，因此像片的邊緣會變形，并且投影誤差會增

加，這不利于像片的解讀和打孔。

(6)通常情況下，應在三個重疊標題和反算重疊的中間選擇圖像參考點。

如果不容易展開，也可以將其堆疊在行進方向的重疊部分。放置控制點時，應將

它們盡可能地放置在標準位置(例如，直線的周長)。這里的主要點垂直于方位

6

線。

1.L4.2像控點的布設方案

由于相鄰的像片相互重疊，因此需要一定數量的控制點來校正像片。圖像的

控制點的坐標可以局部地或局部地確定。其中,所有圖像控制點都在一個稱為“全

場點”的場中測量，而某些需要在一個場中測量的圖像控制點稱為“局部場點”。

在正常情況下，全場布局用于對地圖繪制精度有較高要求，改善的地形條件和小

規(guī)模測量的測量，但是該領域的工作量非常大。在部分場分布的情況下，要測量

的場控制點數量很少。房間使用三重空中加密方法，并且在進行調整后確定所有

保持點的平面坐標和高度。

通常情況下，圖像斷點布局使用散布方法而不是整個字段，并且只有少量的

斷點被展開?；静季秩缦拢?/p>

(1)航帶網法布點方案

航帶網法布點方案按照安全帶網絡部署計劃。如果減少誤差的傳播以控制結

果的準確性，則需要限制兩個相鄰控制點之間的距離以及單獨的基線數。航帶網

法主要包括以下布局配置：

1)6點法。此方法是最常見的分發(fā)形式，也是規(guī)劃安全帶網絡分發(fā)中常用

的方法。如果使用單一像片覆蓋方法，并且LAN上的圖像少于16張，請使用6

點方法分別放置平坦點和高點。

2)8點法。該方法包括在每條飛行線上放置8個水平控制點。當使用將一

幅圖像與一幅圖像重疊的方法時，如果網絡中的圖像多于16個且少于48個，則

水平點和高點將對齊為8點。

3)5點法。當特定空氣帶的長度在最長空氣帶網絡的50%-70%范圍內時，

使用此方法。

布局基于五點方案。

(2)區(qū)域網法布點方案

使用區(qū)域網絡協(xié)調時，請根據圖像對的數量劃分區(qū)域，并且最大區(qū)域不能超

過該值。在該區(qū)域周圍，將通過高程點和平坦高度點連接的區(qū)域中的圖像對總數

加起來，以形成圖像對總數。如果有一對基線相交于周圍控制點線一半以上的圖

像，則將它們視為圖像對。在調查區(qū)域中，如果航空影像的平行重疊滿足要求，

7

則通常不超過6條航線。

在對網絡點進行定位時，根據沿平面圖的平面點和提升點的驗證準則，獲得

原始點圖像的參考線號，方向間距和橫向方向，并將這些點以合理的方式安排。

1.1.4.3像控點施測

相應像控點的測量過程通常使用一個基站的RTK方法。如果整個區(qū)域的通

信條件相對復雜，也可以使用后處理方法動態(tài)地測量它們。測量期間，RTK控

制站和流動站必須滿足以下條件：

（1）RTK基準站必須滿足以下條件。

1）如果需要使用移動通信發(fā)送數據，則必須在基站選擇過程中選擇可以接

收移動通信信號的區(qū)域和位置。

2）必須正確設置隨機軟件的各種參數，尤其是與系統(tǒng)相對應的專用設備的

類型。

3）必須準確建立基站和各種數據單元的實際坐標。

（2）在移動控制站RTK的測量過程中，必須滿足以下條件：

1）首先，必須使用數據收集器來轉換流動站中使用的坐標系的參數，以確

保服務控制中心之間的順暢通信。

2）最好不要將RTK移動臺安裝在一些隱蔽的地方，尤其是那些需要遠離水

體或強烈電磁干擾的地方。

3）需要在觀察之前初始化設備以獲得固定的解決方案，如果長時間無法獲

得固定的解決方案，則需要斷開通信通道并再次執(zhí)行初始化操作。

4）如果發(fā)現衛(wèi)星信號在運行過程中不同步，則必須重新初始化系統(tǒng)，并在

繼續(xù)運行之前對匹配點進行測量并認為合格。

5）應該在每次操作之前或重新設定特定參考站之后執(zhí)行適當的已知性能驗

證點。對于平面坐標，坐標差必須在7厘米以內。

6）在測量RTK平面控制點的坐標的過程中，殘余轉換誤差也應控制在士2cm

之內。

1.1.5空中三角測量

空中三角測量（空三加密）是無人機航空攝影系統(tǒng)中內部數據處理的重要步

驟。使用少量控制點坐標，可以解析模型的方向的未知點坐標和圖像的向外方向

8

元素，以及隨后的大地測量和制圖產品。在制造過程中，空三加密精度通常會直

接影響整個過程的質量和數字制圖結果。這主要是使用適當的支持軟件來完成

的，具體過程如下：

圖1.2空三加密作業(yè)流程圖

1.3無人機傾斜攝影測量的精度影響因素

1.3.1影像畸變誤差

在使用無人機進行航空攝影的過程中，無人機通常會改變空中位置，并受到

不平坦地形的影響，這可能會導致最終圖像出現某些失真。無人機圖像失真的主

要原因是系統(tǒng)性和非線性因素。系統(tǒng)性因素主要包括CCD布局誤差和照相鏡頭

9

的非線性畸變。非系統(tǒng)性因素與傳感器外部定向因素的變化,無人機高度的變化,

傳感器位置的不穩(wěn)定性以及不平坦地形的影響有關。

(1)鏡頭畸變差

鏡頭畸變主要包括CCD布局誤差和光學畸變。光學畸變主要包括徑向畸變

和離心畸變。實際上，由于星座圖沿徑向方向的一定偏移而發(fā)生徑向變形，這具

有明顯的對稱性，因此有時被稱為對稱性。徑向變形微弱。離心畸變的主要原因

是透鏡的光學和幾何中心之間的不匹配。

(2)外方位元素的影響

進行航測攝影時，如果外部方向元素偏離理想位置，則關鍵點的像平面坐標

誤差表示由于變形而引起的誤差。主要結果是整個圖像都會經過一定程度的變

換，旋轉和調整大小。但是它們都是線性變化。

(3)地形起伏的影響

在無人機傾斜攝影測量中，如果地形不平坦，則像片將無法正確投影，從而

導致圖像變形并影響圖像的準確性。

1.3.2影像采集誤差

成像誤差主要包括巡航速度誤差和飛行質量誤差。

(1)巡航速度導致的誤差

在低空航拍過程中，無人機通常有一些特定的基本要求。首先，必須確保在

低空飛行期間無人機的安全，其次，必須確保獲得令人滿意的圖像質量。根據這

一要求，提出了低速要求，因為速度會影響無人機的安全性和圖像移動。由于無

人機航拍系統(tǒng)通常配備的攝像頭不是為測量而設計的，因此通常沒有圖像運動補

償設備。打開相機后，傳感器也會根據飛機的運動而運動。因此，在整個成像過

程中，一定數量的拖影將顯示在航向上，并且圖像片段的分辨率將影響無人機傾

斜攝影測量結果的準確性。

(2)因飛行質量而導致的誤差

無人機體積輕巧，在空中射擊任務中很容易受到氣流變化的影響。飛行過程

中的姿勢不穩(wěn)定性會導致像片傾斜，像片變形以及飛行皮帶彎曲。較大且不一致

的像片疊加層和高低差異會產生無法匹配以產生一致結果的圖像。

1.3.3像控點誤差

10

像片控制測量是指在空中三角測量(空中三角測量)中或直接在調查區(qū)域中

用于定向地圖繪制的，在平面中的位置和光導點的高程的測量。圖像控制點是在

數字攝影測量中對航空照片進行加密和映射的三種主要方法的基礎。圖像控制點

布局，平面位置和高度測量的某些方法直接影響航空照片的后續(xù)處理，3D映射、

3D建模等的精度。圖像控制點的測量精度以及其局限性可見點的準確性。

(1)像控點布設方案引起的誤差

圖像控制點布局計劃的有效性直接影響到圖像控制點的測量和計算以及處

理精度和圖像精度。

(2)像控點測量引起的誤差

GPS-RTK方法通常用于測量圖像控制點。因此，圖像控制點測量的準確性

取決于影響GPS-RTK準確性的因素，包括與GPS衛(wèi)星相關的誤差，與接收機相

關的誤差，與信號傳播相關的誤差等。

(3)像控點刺點引起的誤差

就像控點刺點而言，由于無人機的飛行區(qū)域通常相對較小，因此可部署的像

控點刺點范圍相對較小，在整個任務飛行過程中可能無法檢測到。所選表面對象

的形狀是否清晰，圖像對比度是否完美以及可見的顛簸點的狀況(尤其是在很遠

的區(qū)域)，都會影響該行業(yè)的圖像控制動量點(是否正確)位置，從而影響準確

性。

1.3.4空三加密誤差

影響空中三角測量誤差的因素主要包括以下幾個方面：

(1)圖像控制點精度和圖像分辨率

圖像分辨率和圖像控制點精度直接影響圖像精度和定位精度。提高圖像控制

點精度和圖像分辨率可確保平穩(wěn)的空中運動和空中精度。

(2)量測精度

當使用射線方法對測量點進行加密時，首先，需要非常高的精度來觀察測量

的坐標，但是在特定的測量過程中，這些平均誤差和總誤差通常是不可避免的。

錯誤通常與地面檢查站和各種人工加密點相關。

(3)平差計算精度

光束法平差方法基本上將場控制點提供的相應坐標值用作整個系統(tǒng)的觀測

11

值，并通過該值可以枚舉相應的誤差方程式。必須為各個元素分配適當的權重,

然后使用要加密的點的相應誤差方程式同時求解。

1.3.5內業(yè)立體測量誤差

在航測數字化測圖系統(tǒng)中進行立體測量是在無人機中處理航空攝影數據的

整個過程中最頻繁的人為干預，這將不可避免地導致在獲取人為測量數據時出現

許多錯誤。生產人員的可操作性，技能水平和工作條件等因素將降低所得地形圖

的準確性，尤其是這將影響一組特征和地形的準確性。在平面精度方面，圖像質

量更好，并且沒有遮蓋或陰影。建筑物邊緣的明顯誤差通常為1-2像素；建筑物

邊緣的常見錯誤是2-3像素；一般特征為3-4像素；地貌線、地類界線等為4-5

像素，例如地形線和陸地邊界。較差的圖像質量會增加由于暗圖像和陰影而引起

的錯誤。關于分級準確度的影響，生產人員能否準確獲得實際分級，取決于操作

員的可操作性和技能，直接影響到成果的精度。

2測繪新技術在建筑工程驗收中的應用實例

2.1項目概況

該建設項目包括兩個部分：研究綜合體和汽車展覽館。總共建造了12座建

筑物，總建筑面積為158,000平方米。該項目的結構特點如下：

(1)研究設施塔高171.3m,并具有彎曲的三角形外觀。建筑輪廓由復雜的

曲線組成。每層具有不同的輪廓曲線，并且曲率半徑從標準層到頂層減小。

(2)生產建筑物的形狀具有弧形倒角，并且外壁具有金屬幕墻和玻璃幕墻

以適應弧形結構的凹凸線。

(3)弧形結構占整個建筑的80%。外部框架梁和一些內部連接梁是由多個

中心驅動的具有許多彎曲的弧形梁，并且空間的內部布局很復雜。

2.2技術路線與工作流程

2.1.1技術路線

該項目(見圖4.1)很難測量研究大樓塔頂最高點的高度。金屬幕墻和玻璃

幕墻的反射效果不是很好。建筑物的彎曲結構包含大量數據和現場收集的幾層數

據，效率低下，例如內部數據處理與建設項目計劃內容和完工測量相結合：

(1)查看圖紙；

12

(2)控制測量；

(3)測量建筑物(構筑物)在平面上的位置及相關因素，例如其自身的長

度和寬度；

(4)測量相關元素，例如建筑物(結構)的高度；

(5)測量和計算建筑面積；

(6)探索和繪制當前的地形圖，其他輔助對象和相關功能；

(7)規(guī)劃四至距離關系標注；

(8)平面布局及其他規(guī)劃要素的計量；

(9)與計劃指標的比較和描述。

成功完成檢查和項目批準，再結合國內最佳的工程建設實踐，形成了如圖

4.2所示的工作流程。

圖4.1某建設項目

13

圖4.2某建設項目規(guī)劃竣工測量技術路線

2.1.2工作流程

21.L1控制測量

為了對該項目的建設項目進行最終規(guī)劃調查，首先，根據工地條件和運營目

標，將控制點P1-P13設置在總共13個控制點中。使用JNCORS測量網絡RTKO

14

在開始工作之前，首先檢查已知控制點并確定平面中已知點的位置(水平和

垂直分量的平方和為平方根)，其差值＜±5cm,高度差4±5cm。

在操作過程中，請使用LeicaGS12GPS接收器并將天線安裝在三腳架上。

每個參考點的觀察次數至少為3,每次測量的觀察間隔至少為60秒，觀察次數

也是如此。時期至少為30,觀測到的GPS衛(wèi)星數為5-10,采樣間隔為1s,最大

PDOP值為4.420?？刂泣c的距離和坐標是使用全站儀確定的。實際邊長與后部

計算出的邊長之間的相對誤差小于或等于l/lOOOOo如果距離超過限制，則會進

行距離校正并顯示位置。同時，在控制測量操作的過程中，滿足以下要求：

(1)完成計劃調查的平面控制原點是基于鄰近的城市調查控制點。

(2)海拔控制的起點不應低于相關的城市規(guī)劃法規(guī)規(guī)范。

(3)在測量高度調整時應使用附線，并且在從數字得分開始到閉合的閉環(huán)

情況下，首先檢查該點是否正確升高。

(4)使用網絡RTK進行檢查點分發(fā)必須滿足以下要求。

1)獲得固定的RTK解決方案并穩(wěn)定收斂后記錄觀測值。

2)嚴禁將RTK視為界標，PDOP值應小于60。

3)經度和緯度的精度為0.00001英寸，平面坐標和高度坐標的精度為0.001mo

4)將鋼釘插入人行道或其他堅固的地板上作為錨固標記。

5)結果取三個測回的中位數。

該解決方案使用固定解，測量之間的平面坐標分量差的最大值為0.017m,

高程差最大為0.027m,平面點的最大精度為0.020m,高度的最大精度為0.030。

米符合其他數據規(guī)范要求。完成控制點的布局和測量后，根據全站儀后視圖的定

位方法確定控制點的距離和坐標。全站儀數據與理論數據的平面坐標分量之差的

最大值為0.019m,高度差的最大值為0.029m。反算和后部的實際邊長之間的相

對誤差是預期的反算邊長＜1/10000,符合技術要求。

2.1.1.2高度測量

該項目將鋼尺測量，水平測量,與激光測距儀的三角測量相結合的高度測量,

全站儀的平行測量以及與無人駕駛飛機進行的低空攝影測量相結合，以測量室內

水平，地板高度和建筑物高度。

考慮到建筑物穹頂的高高度和測量的復雜性，該項目使用在電磁范圍內測量

15

三角形高度的方法和測量方法，充分探索了新技術和新方法在工業(yè)實踐中的應

用。使用無人飛行器的測量方法和攝影測量方法。比較和分析建筑物最高點的高

度。

為了提高測量精度并確保結果的質量，請在電磁距離的三角高度測量中使用

儀器高度或絕對高度方法進行兩次測量。如果兩次之間的差為100mm或更小，

則將平均值作為最終觀察值。

在并行測量中，全站儀不需要定向，并充分利用了諸如選擇最佳視角和高測

量精度之類的優(yōu)勢。在項目周圍的建筑物中安裝測站，以減小測站與目標之間的

高度差，并提高測量精度。

在低空無人機攝影測量中，首先使用基于3D后方交叉模型的測試站點校準

方法對相機進行校準，然后執(zhí)行航拍以獲得高分辨率圖像。采用航測法進行空三

加密，以創(chuàng)建DEM,DOM和點時，將使用航測方法。使用云數據創(chuàng)建真實的

3D模型，然后根據真實的3D模型測量建筑物的高度，以獲取建筑物的高度。表

5.2顯示了在穹頂的最高點獲得的結果。

表4.1建筑物高度測量成果（單位：m）

測量方法規(guī)劃高度測量成果差值特點

三角高程測量173.30173.380.08精度較高

對邊測量730.30173.320.02設站自由，精度高

無人機測量173.30173510.21工作量小

2.1.1.3輪廓測量與面積核算

在建筑工地范圍內測量其他當前屬性，例如預留的建筑物、道路、綠地、單

個輔助對象等，這些屬性與“建筑項目計劃許可證”中的圖相對應，并注意標明

的相應信息。

在計算面積時，有必要計算建筑項目的總建筑面積，每棟建筑的建筑面積和

每層建筑的建筑面積，并指出建筑物的特征。檢查建筑物的橫向長度，并確保尺

寸之間沒有矛盾。建筑物外部框架的整個側面的長度和套筒的內軸線的側面的長

度必須對應于由幾何形狀形成的側面的長度的閉合幾何依賴性。截面中測得的邊

長之和應與總邊長相對應。如果不好，則必須在處理分布后進行計算。

16

另外，在繪制地形圖時，要根據約定的圖層管理要求，注意完成建筑物的多

層圖形信息，清楚地計算出整個建筑物比例尺的范圍線，計算建筑物比例尺和建

筑物的一半規(guī)模，不計算細節(jié)范圍線。

在該項目中，考慮到玻璃幕墻和金屬幕墻的弧形輪廓和低反射效果，使用不

帶棱鏡的全站儀，3D激光掃描測量和無人機傾斜攝影測量法進行測量。

在不使用激光全站儀棱鏡的情況下使用測量來收集建筑物的關鍵點時，需要

根據建筑物倒角弧的設計收集盡可能多的建筑物輪廓關鍵點，然后調整建筑物拱

形的輪廓根據收集的點（如圖4.3所示）進行建筑物輪廓的確定和面積的計算。

圖4.3全站儀測量點位數據和擬合后建筑物輪廓

使用3D激光掃描儀進行測量時，首先在控制點安裝3D激光掃描儀，在主

塔內部和周圍進行掃描和測量，執(zhí)行現場掃描，數據預處理，點云降噪和數據孔

恢復。還有點云切割，配準點云，稀疏點云，提取建筑物覆蓋區(qū)等步驟可獲取主

塔的平面位置和輪廓信息（請參見圖4.4）并執(zhí)行面積測量計算。

圖4.4三維激光掃描儀測量點云數據和提取建筑物輪廓

使用無人機進行傾斜攝影測量，戶外飛行數據收集和圖像處理時。創(chuàng)建了正

交拼合（如圖4.5所示）和實景的3D模型（如圖4.7所示）以及建筑物的外部。

根據輪廓和立面以及建筑物輪廓分別提取總面積計算。

17

圖4.5無人機正射影像數據與提取的標準層輪廓

圖4.6無人機傾斜射影像測量點云數據

圖4.7無人機傾斜射影像測量實景三維數據

表4.2建筑物面積核算成果（單位：m2）

18

測量方法規(guī)劃面積現狀面積差值特點

全站儀測量1887.931873.2913.64工作量較大精度高

三維激光掃描

1887.931870.1417.79工作量大精度較高

儀測量

無人機測量1887.93187272.15.21工作量小精度較高

2.1.L4總平面竣工圖測繪

應根據所需的圖形數據逐層制作總體規(guī)劃圖，制作時應注意以下幾點：

(1)建設項目完成的地上和地下建筑物(結構)平面圖(包括柱廊，檐口，

懸空走廊，底層陽臺，前庭，門支撐，外部樓梯和其他輔助物體，例如通往地面

的樓梯等)。

(2)項目的外圍功能和景觀形式，例如道路，圍欄，現有建筑物周圍(尤

其是在建建筑物周圍或需要拆除的建筑物周圍)，綠色植被，景觀水系統(tǒng)，主要

道路和居民點管道等。

(3)名稱和屬性所需的注釋，例如建筑物名稱，層數，功能，大小和距離