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无人机如何在建筑行业大有可为?

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人们逐渐对无人机能应用于建筑行业不感到惊讶,越来越多建筑公司里的「弄潮儿」也顺势主动向老板提议「老板来一台无人机,我们项目需要它」。

无人机如何在建筑行业大有可为?

钟德夫之前介绍过不少无人机借助软件拓展其功能范围的案例,所以往建筑工地引进无人机,绝不只是让它执行高空巡视、工地航拍等只发挥其作为「空中照相机」角色的工作,软件的赋能让无人机获取到的航拍影像变成更具「决策支持」属性的可视化数据 —— 比如把航拍影像转换正射影像图、三维模型、热力高程图等。

这些「转换」都是老生常谈了,不过秉着「此事要躬行」的角度,钟德夫想通过一些国内外的实际案例的总结聊聊这些「转换」到底如何应用在建筑行业中。

规划测绘

无论是城市规划,还是房地产规划,都需要大量的测绘信息。为此,规划团队中的无人机外业成员需要到外采集到某个区域曝光正常、色彩真实的航拍图像,并将其导入至建模软件,软件处理后输出 osgb 格式的三维模型,然后内业人员可通过 EPS 3DSurvey 等软件对周边建筑物进行 DLG(Digital Line Graphic)线绘制,将空间信息矢量化,从而帮助规划师快速、精准的进行测量和设计,作出更科学的规划决策。

规划测绘

工程地图标注

对于承建商来说,专业的测绘图例可能并不在他们的专业知识范畴里。他们可能更关注工程执行层面的事情,这时往工地全景地图上添加具备「提醒」作用的标注显然更实用,这些标注的形式包括文字、数值、线段、多边形等,可让承建商团队更直观地识别工地上的不同区域的进度优先级和注意事项。而用于标注的工具有很多,专业的有 AutoCAD,ArcGIS 等,如果对标注的检索要求不高或只是用于显示,用 Photoshop 或普通画图软件也是可以实现的。

工程地图标注

另外,在施工过程中,通过工地全景地图发现有施工质量不理想的区域(比如在不适当的位置浇筑水泥,铺设管道等),也可以及时标注和安排改善工作。

工地全景地图

计算土方量变化

记录不同施工阶段的土方量变化,有助于更精确地把握工程进度。在施工的不同时期,让无人机在工地上方按照特定航线和高度飞行并获取航拍影像,其后使用建模软件生成该区域的 DSM(数字表面模型 Digtal Surface Model),然后通过两个时期的 DSM 的差异计算出工地范围内土方量的变化。值得注意的是,在没有地面控制点的情况下,使用无人机对同一区域进行多次测量,误差是不能避免的,所以在进行 DSM 体积差计算前,需要对两时期的 DSM 数据进行平面(正射影像)校准来减少误差的影响。

无人机在工地上方按照特定航线和高度飞行并获取航拍影像

土石方开挖与回填工程的造价与结算常引起争议与纠纷,基于同样的原理,我们可以利用无人机采集数据和软件建模,直观有效地开展土石方的挖运分析与核算,让土方平衡计算更精确、精细,节省解决争议的时间,这对项目的成本管控发挥着重要的作用。

利用无人机采集数据

利用高程热力图监测项目进度

除了上面提到的 DSM,通过高程数据表达地面地形的 DEM(数字高程模型 Digital Elevation Model)也开始应用于建筑项目中。开发商团队可以把建筑项目的 DEM 跟该项目的设计高程(即工程设计中对某点所要求达到的高程)进行对比,如下图:

监测项目进度

在此图例中,绿色代表实际项目的高程符合设计高程,偏蓝代表低于设计高程,偏红则代表超出设计高程。开发商可以根据这样的对比图来评估承建商的工程进度,并根据进度差异作出适当的调整决策。

小结

在人力成本越来越高的背景下,无人机的角色会在建筑行业中越发重要。无人机的加入是第一步,通过它,我们可以获取到以往人类和重型机械无法到达的地方的航拍影像。但要想发挥更大的用途,就需要借助软件的算法,将这些航拍影像变成实用的勘测与分析资料——为团队提供每日测绘,整个建筑流程的监控,设计与现实作业的误差带来的损失分析等等。而这(软硬件结合)才是钟德夫预期的「无人机在建筑行业大有作为」景象。

无人机如何在建筑行业大有可为?认证作者,无人机行业知名站长,知乎无人机专栏创作者。
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