无人机倾斜摄影测量在土石方量算中的应用

基于无人机倾斜摄影测量的土石方量算摘要：土方工程量计算是道路设计的重要内容之一，贯穿于项目整个生命周期，准确快速计算土方工程量对于节省项目总投资、合理分配项目资金具有重大意义。

倾斜摄影技术能快速采集数据，建立数字高程模型（DEM），将其与 BIM 技术结合能实现快速计算土方工程量。

基于此，本文将主要分析无人机倾斜摄影测量在土石方量算中的应用。

关键词：无人机；倾斜摄影；土石方量算1.无人机倾斜摄影测量的基本原理倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，它可以通过在同一飞行平台上搭载的多台传感器，同时在多个视角采集影像，与此同时，机载传感器也记录下 POS 数据，并配合像控点等位置信息，嵌入影像等地理信息，从而生产可以量测的实景三维模型及其附属产品，如正射影像（DOM）、数字表面模型（DSM），从而获取地面上的真实地物信息。

目前，倾斜摄影测量技术已经逐步替代传统测绘在数字地形图生产、土石方量算等生产实践中被广泛应用。

2.无人机倾斜摄影测量土方量计算方法2.1无人机倾斜摄影技术倾斜摄影测量技术通常包括影像预处理、区域网联合平差、多视影像匹配、DSM 生成、真正射纠正、三维建模等关键内容。

倾斜影像测量的关键技术：①多视影像联合平差。

多视影像不仅包含垂直摄影数据，还包括倾斜摄影数据，结合POS 系统提供的多视影像外方位元素，在影像上进行同名点自动匹配和自由网光束法平差，得到较好的同名点匹配结果。

②多视影像密集匹配。

多视影像密集匹配过程中应充分考虑冗余信息，快速准确获取多视影像上的同名点坐标，进而获取地物的三维信息。

多视影像密集匹配技术的快速应用依赖于近年来随着计算机视觉发展起来的多基元、多视影像匹配技术。

③数字表面模型生产。

数字表面模型生产的关键技术是首先应选择合适的影像匹配单元进行特征匹配，其在获取高密度的数字表面模型后进行滤波处理，并融合不同的匹配单元，从而形成统一的数字表面模型。

无人机倾斜摄影+BIM技术测算土石方量施工工法无人机倾斜摄影加上BIM技术测算土石方量施工工法是一种基于现代科技手段的土方工程计量和管理方法。

该工法利用无人机倾斜摄影技术和BIM技术，在土方工程施工过程中实现了高效、精确的土石方测算和施工工法的优化控制。

本文将详细介绍该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析等内容，并通过实际工程实例加以说明。

一、前言土石方工程是土木工程中重要的一环，对土方工程的测量和计算有着严格的要求。

传统的土石方测算方法耗时、耗力，同时还存在测量不精准、数据处理繁琐等问题。

无人机倾斜摄影技术结合BIM技术的应用，解决了这些问题，提高了土石方施工工法的精确度和效率，降低了人力和物力成本。

二、工法特点无人机倾斜摄影加上BIM技术测算土石方量施工工法具有以下特点：1. 高精度：利用无人机进行倾斜摄影，可获取更为真实、全面的地形图和三维模型。

2. 快速测算：通过BIM技术对无人机拍摄的影像进行处理和分析，实现快速的土石方量测算。

3. 现场实时监控：借助BIM技术，可以实时监控施工过程中的土方量变化，及时调整施工计划。

4. 施工工艺优化：基于倾斜摄影和BIM分析结果，优化施工工艺，提高施工效率和质量。

5. 数据共享：无人机拍摄的影像和BIM模型可以方便地共享和传输，提高合作效率。

三、适应范围该工法适用于各类土方工程，包括挖填方工程、清淤工程、路基工程、基坑开挖等。

特别是在大型土地平整和地下管道施工中，更能发挥其优势。

四、工艺原理该工法通过无人机倾斜摄影获取高精度的地形数据，并通过BIM技术将影像数据转化为三维模型。

然后，根据设计要求和实际情况，利用BIM模型进行土石方量计算和施工工艺优化分析。

最后，根据分析结果，制定相应的施工计划。

五、施工工艺1. 土方勘测：利用无人机进行倾斜摄影，获取工程现场的地形影像数据。

2. 数据处理：将无人机拍摄的影像数据进行处理和分析，生成三维模型和BIM模型。

无人机倾斜摄影精细格网土石方算量工法无人机倾斜摄影精细格网土石方算量工法是利用无人机进行倾斜摄影，通过对摄影图像的处理和分析，计算土石方量的一种精确的测量方法。

本文将介绍该工法的原理、具体操作过程以及其在土石方工程量算中的应用。

一、原理无人机倾斜摄影精细格网土石方算量工法的原理是通过无人机进行拍摄，获取大量的倾斜摄影图像。

通过对这些图像的处理和分析，构建三维地理信息模型，实现对土石方体积的准确测量。

二、具体操作过程1. 选择合适的无人机和摄影设备：根据实际情况选择适合的无人机和相机设备。

无人机需要具备稳定的飞行性能，相机设备需要具备较高的像素和清晰度。

2. 选择合适的飞行路径：根据测量范围和需要，选择无人机的起飞点、航线和着陆点。

飞行路径应包括所有需要测量的区域。

3. 进行倾斜摄影：将无人机起飞，按照设定的航线进行自动飞行，并进行倾斜摄影。

摄影时，需要考虑光照、风力等因素，确保摄影图像的质量和准确性。

4. 图像处理和分析：利用专业的图像处理软件，对摄影图像进行处理和分析。

这包括图像拼接、建立三维地理信息模型等步骤。

5. 土石方量算：通过对三维地理信息模型进行测量和计算，得出土石方的体积和数量。

这些数据可以作为土石方工程量的依据，用于工程设计和施工过程中的工作量控制。

三、应用无人机倾斜摄影精细格网土石方算量工法在土石方工程量算中具有广泛的应用价值。

1. 提高测量精度：相比传统的测量方法，无人机倾斜摄影精细格网土石方算量工法可以提供更准确、更精细的测量结果。

通过对大量摄影图像的处理和分析，可以实现对土石方体积的全面、准确的测量。

2. 节省人力物力：相比传统的测量方法，无人机倾斜摄影精细格网土石方算量工法可以大幅度减少人力和物力的投入。

无人机进行倾斜摄影的过程自动化程度高，可以节省大量的人力资源和时间成本。

3. 降低测量风险：倾斜摄影无人机可以飞行到地面难以触及的区域进行测量，避免了人员进入危险环境进行测量的风险。

无人机航空摄影测量在土石方量计算中的应用分析摘要：无人机航测技术作为近年来迅猛发展的一项航空测绘技术的新延伸、新技术，其机动灵活、操作简便、内外业工作强度低、效率高、数据采集高效、影像成果分辨率高等优点，可为工程项目施工的土石方量计算提供高效的解决方案。

本文以应用流程与原理为主阐述了无人机航测技术在土石方量计算中的应用，提出了作业技术路线，并从地形数据采集、航测数据内业处理、场地开挖模型创建、土石方量计算分析等方面阐述了作业流程，希望可以为无人机航测技术的应用与发展提供参考。

关键词：无人机航空摄影测量；土石方量计算；应用分析引言土方量的计算是工程施工的一个关键环节，也是各类建筑工程的第一项分部工程。

在各种建筑工程施工中，如场地平整、一般土方、基坑开挖等，土方量算精度的准确性都对工程建设有着关键的影响，并且土方量计算的精度直接关系着工程量的预算。

土方量计算有两个方面的目的：①量算测区内现势标高与设计标高二者之间的填挖量；②量算测区内填挖前后的土石方量差值。

传统的DTM法外业采集主要是用全站仪进行外业测量，由于无人机航空摄影测量技术的发展，它正以作业速度快、人工依赖小、点位精度高，以及点位密度无限大等特点替代传统外业采集方法，在土石方量算中发挥着重要的作用。

1、无人机航空摄影测量技术的优势无人机航空摄影测量技术采用了摄像机和高分辨率数码相机结合的测量方式进行广泛的空间数据采集，最终以视频资料的形式呈现出来，为土石方量计算工作提供可靠的参考依据，无人机航空摄影测量技术具有以下特点：1.1视角广无人机航空摄影测量技术同时启用了垂直摄像和倾斜摄像的功能，在这种情况下，即便是测量现场没有专门的起降区域，仍然可以支持无人机的正常拍摄，工作人员能够从中得到立体化的航拍录像，实现无人机的全景观测[1]。

1.2灵活应用性高由于无人机航空摄影测量技术运用到了高清数码成像设备，该设备可以进行倾斜和垂直拍摄，即使在复杂的地势条件下，依然可以保障地形图测绘工作的顺利完成。

无人机倾斜摄影测量技术在土方测量中的应用发布时间：2021-04-27T02:39:51.958Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年3期作者：李存[导读] 采用无人机倾斜摄影测量技术对土方工程量进行计算复核，是近年来发展起来的一项高新技术，与传统的测量技术相比，无人机倾斜摄影测量技术具有高效率、高真实性、以及快速获得海量空间数据的突出特点，利用无人机倾斜摄影测量技术进行土方计算，能极大的提高工作效率，降低作业人员的劳动强度，提高整体测量精度，更好的服务现场施工。

中铁十局集团第三建设有限公司安徽省合肥市 230601摘要：采用无人机倾斜摄影测量技术对土方工程量进行计算复核，是近年来发展起来的一项高新技术，与传统的测量技术相比，无人机倾斜摄影测量技术具有高效率、高真实性、以及快速获得海量空间数据的突出特点，利用无人机倾斜摄影测量技术进行土方计算，能极大的提高工作效率，降低作业人员的劳动强度，提高整体测量精度，更好的服务现场施工。

关键词：无人机倾斜摄影测量技术；高新技术；三维模型；土方计算；高效一、引言无人机倾斜摄影测量是近年来发展起来的高新技术，是通过无人机飞行平台，同时搭载多台传感器从不同角度对地面地物采集影像，高效快速的获取海量的信息，真实可靠的反应地面的客观情况。

将采集的实地影像通过建模软件进行解析，获取测区范围内地物的三维立体点云数据，使用地面像控点对点云数据进行约束平差，赋予地面地物三维坐标，以达到测量地面构筑物三维坐标的目的。

生成的三维模型可根据不同高程直接提取待测区域填挖方量，也可按照设计断面间距生成横纵断面图，套用设计断面实现设计方量的复核，另外也可根据施工进度，阶段性的航拍建模，提取前后两次模型限定范围内填挖方量差值，以达到快速收方计价目的。

无人机倾斜摄影测量技术适用于植被茂盛、高山密林、地形复杂地区测量作业，具有工作效率高、真实性强、覆盖面广等特点。

二、工作原理无人机倾斜摄影测量系统由无人机飞行平台、倾斜摄影相机和倾斜摄影数据处理软件三部分组成。

基于无人机倾斜摄影测量在土石方测算中的应用摘要：在土石方工程勘察的实际工作中，以前使用的测绘技术在效率和精度上都存在着不足，不能满足实际的测绘作业需要。

因此，随着无人机的倾斜摄影相关测绘技术的不断进步和发展，它的实际应用范围也在不断地扩大，目前也被广泛地应用到工程测绘相关技术工作之中。

本论文重点论述了在无人机倾斜摄影作用下的土石方测量技术，以供同行们参考。

关键词：土石方工程；测绘技术；无人机；倾斜摄影引言：随着无人机倾斜摄影相关测绘技术的实际应用日益成熟，其在土石方工程勘察中的各种技术工作中的优势也越来越明显。

因此，在无人机倾斜摄影的基础上，对土石方工程测量技术进行全面的研究具有重要的现实意义。

1.无人机航空摄影测量技术的优势无人机航拍测量技术是将摄像机与高分辨率数码相机相结合，对空间数据进行大范围的采集，并将其以视频数据的形式展现，为土石方量的计算工作提供了可靠的参考。

1.1视角广无人机航拍测量技术具有垂直摄像与倾斜摄像两种功能，此时，即使没有专用的起降区域，也能支撑无人机的正常拍摄，工作人员可以获得立体的航拍视频，实现无人机的全景观察。

1.2灵活应用性高通过将可横拍、竖拍的高清晰度数字图像系统应用于无人机航拍测量，保证了在复杂地形条件下，地形图的绘制能够顺利完成。

相对于传统的航拍方法，无人机航拍测量具有预先规划好的测量路线，并可根据指示自动拍摄，便于测绘人员对地形进行全面、全面的把握。

1.3摄影反应速度快在利用无人机航拍测量技术进行土石方量的计算时，通常以低空飞行为主，这样可以更好地观察地形，获得准确的摄影数据。

在采用低空飞行的模式时，无人机设备的运行情况尽在控制人员的视野之内，可以更有效地控制无人机设备的起降和移动，在受到外部影响时可以及时提供对策，有利于保证无人机设备的完好。

2.关于无人机的倾斜摄影之下土石方相关测绘技术概述对于无人机倾斜拍摄，则是在传统航拍技术的基础上，以无人机为主体，通过安装各种传感器设备，从前后、侧面、垂直等不同方位，获得与地面地物有关的纹理信息。

基于无人机倾斜摄影测量的土方量测算技术摘要：无人机倾斜摄影技术的不断发展为土方测量中存在的受地形限制，费时耗力等问题提供了解决途径。

本文详细阐述了结合Photo Scan 软件进行无人机倾斜摄影土方计算的方法，介绍了点云分类方法与非地面点高程值修正方法。

通过对地面控制点、点云分类方法和非地面点高程等因素进行分析，提出了地面控制点布设优化三原则，并利用ＲTK 土方计算结果对无人机倾斜摄影测量土方计算结果进行精度分析。

结果表明：利用无人机倾斜摄影技术进行土方计算，不仅能够简化内外业工作流程，降低生产成本，同时，通过对地面控制点布设、点云分类方法和非地面点高程改进方法等影响因素进行优化，还能够在一定程度上提高土方计算的精度。

关键词：无人机；倾斜摄影测量；土方计算；土方精度1 无人机倾斜摄影测量技术的基本原理无人机摄影技术的特点是能够在同一平台上安装多个影像采集传感器，还可以从各个方向拍摄图像，超越了传统航空摄影的范围。

无人机倾斜摄影测量技术是按照倾斜的 4 个方位加上竖直方向的观测来提供有效的信息图像，比传统的航空摄影更具有真实性。

无人机倾斜摄影测量技术能够从各个方位获得高分辨率的图像信息，还能自动生成三维数字模型，这种技术适用于城市规划建设、地质灾害、工程建筑等多个领域，为人们生活提供了便利。

微型无人机具有灵活性和轻便性等特点，它能够以更低的成本和高效率的方式在实地获得更准确和完整的信息。

当前的倾斜摄影测量技术已打破了传统的测量技术的弊端，它正在通过发展自身的新型优势来向测量技术的方向靠拢。

因此，无人机倾斜摄影测量技术不只是个摄影技术，更趋于新型的勘测技术，适用范围更广泛，在各个领域的探测方面有着不可忽视的作用。

2无人机倾斜摄影测量土方计算方法2.1无人机倾斜摄影测量土方计算流程2.1.1 外业数据采集根据现场踏勘进行航高设计及航线设计，利用多旋翼无人机搭载多镜头相机从多视角同步采集地表数据，通过搭载 POS /IMU 平台获取飞行过程中的实时位置信息，并利用ＲTK 设备进行地面点数据采集。

大疆航测无人机在土石方工程测量和施工现场管理中的应用一、简介采用无人机一站式航测解决方案，实现施工现场数据全流程自动化采集与查看。

通过在工地区域部署无人机值守机场，自动控制无人机在工地现场执行航线任务并采集数据，在上传至信息管理平台后自动开启模型重建任务，构建了高精度二维正射影像与三维实景模型。

通过在线化的工程数据依托实景模型，实现了土方量快速计算与分析、工程进度动态查看与对比，可以无死角掌握项目现场信息，从而提升了项目进度精细化管理水平，提高了多方沟通效率，降低了项目建造成本。

二、应用场景和技术产品特点（一）技术方案要点无人机倾斜摄影技术作为当前国际测绘遥感领域中新兴发展的一项技术，其实质是在同一飞行平台上搭载多个传感器，同时从垂直、倾斜角度等多个角度对地物进行拍摄，使得获取的地物信息更完整、更全面。

其中，以垂直于地表水平面的角度对地物拍摄获取的影像为正片，以倾斜角度（即传感器与地面的水平线成一定的角度）对地物拍摄获取的影像称为斜片。

影像数据被传入计算机系统以后，经过专门软件的处理，即可建立三维模型。

1、技术基础。

无人机倾斜摄影技术由数据采集系统、数据处理系统组成。

其中数据采集系统是指获取生产三维实景模型所需外业数据的主要软硬件设施，主要包括无人机、GPS（全球定位系统）、无人机操控系统和航线规划软件。

数据处理系统主要是指用于无人机三维建模的数据处理软件，包括大疆智图、ContextCapture、Metashape、Pix4Dmapper等。

硬件设施2、无人机值守机场。

无人机值守机场，也称无人机自动机场，具备无人机自动存储以及放飞回收、充电功能，可将无人机直接部署到作业现场，解决人工携带无人机通勤的问题。

不工作时，无人机待机在自动机场内；工作时，机场舱门打开，升降平台上升至顶部，无人机自动起飞，按照既定巡检线路自动飞行。

由于无人机值守机场具备远程执行飞行任务、自动采集、自动充电管理等功能，可实现每日执行多次任务、辅助工程现场的安全文明施工检查以及工程进度的实时更新。

无人机倾斜摄影技术在土方测量中的应用摘要：地面开挖工程几乎都会涉及土方计算工作。

土石方的量算精度由地形表达质量直接决定。

文中通过无人机倾斜摄影测量生成的地形表达完整，外业工作量小，内业自动化程度高。

其成果用于两期土方量计算，成果可靠性高且具有可视化效果。

关键词：无人机；航测；土方计算引言：测量学和其它学科一样，是在人类生产活动过程中产生与发展过来的。

以其发展为例，在测绘生产的发展过程中大致形成了二个方向，一个是以光学、力学、三角学知识为基础发展而来的以各种测绘仪器为主的测量方式；一种是始于 20 世纪 20 年代，通过在飞机上面安装相机设备，再利用飞机在飞行作业时对地面进行照相，然后通过影像对物体进行测量，间接的测量方式，其航测模式大致发展为有人驾驶、无人驾驶二种。

本文主要以提高成果精度为目标，对无人驾驶的航测生产模式进行纯个人性质的前瞻。

正文 :一、无人机指无人驾驶航空飞行器(unmanned aerial vehicle，UAV)，是由动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用的航空器[1]。

无人机搭载飞行控制系统、GPS 定位系统和惯性导航系统，尺寸小方便携带，能适应不同高度下的飞行任务。

不同型号的无人机可挂载不同影像分辨率的相机，大多可满足测量精度要求。

无人机与有人机相比有着成本低，操作简单等特点，其摄影测量具有很强的时效性，有利于及时把握摄影情况。

基于这些优点，以无人机为平台来挂载数字相机进行低空数字摄影测量的方法得以快速推广并进入到大量的实际工程应用之中，同时在基层测绘、数据更新、模型制作等领域有越来越多的实践应用。

无人机摄影测量主要包括无人机摄影、影像预处理、空中三角测量和二维数字成果制作以及三维重建等步骤。

其中空中三角测量又称空三加密，是在已知少量地面控制点的基础上，通过两侧重叠相片的像点坐标，依据立体像对的相对定向和绝对定向等摄影测量原理，运用数学方法解求像片加密控制点坐标的方法，这是无人机摄影测量中相当关键的一步。

低空无人机倾斜摄影测量在土石方测量中的应用研究摘要：随着现代科技和无人机技术的不断进步，低空无人机倾斜摄影测量在土石方测量中的应用越来越受到关注。

土石方测量作为土木工程领域中的关键任务之一，对于道路、桥梁、建筑物等基础设施建设和工程施工具有重要意义。

传统的土石方测量方法通常依赖于地面测量仪器和人工测量，存在测量时间长、成本高、误差大等问题。

基于此，本文简单讨论低空无人机倾斜摄影测量在土石方测量中的应用，深入探讨应用要点，以供参考。

关键词：摄影测量；土石方测量；路径规划前言低空无人机倾斜摄影测量技术的应用为解决传统土石方测量方法的种种问题提供了一种新途径。

倾斜摄影测量是利用倾斜角度不同的摄影设备同时拍摄多个角度的影像，通过后期处理和三维重建技术，可以获取具有高精度的三维模型和地形图像数据。

而无人机的灵活操控性和大范围覆盖能力，使得倾斜摄影测量技术能够在土石方测量中得以广泛应用。

1.低空无人机倾斜摄影测量在土石方测量中的应用优势低空无人机倾斜摄影测量在土石方测量中具有许多应用优势。

以下是几个主要的优势：第一，高精度测量。

倾斜摄影技术结合无人机的运载能力和机动性，可以获取高精度、高分辨率的图像数据。

这些图像可以用于进行准确的三维建模和测量，使测量结果更精确。

第二，快速数据采集。

相比传统测量方法，低空无人机倾斜摄影测量可以更快速地采集到大量的地理数据。

无人机可以迅速飞行于目标区域并拍摄连续的照片，大幅缩短了数据采集的时间。

第三，省时省力。

传统的土石方测量方法可能需要人工测量和手工记录，工作量大且费时费力。

而倾斜摄影测量使用无人机采集数据后，可以借助专业软件进行自动化处理和分析，极大地节省了人力和时间成本。

第四，可视化效果好。

通过倾斜摄影测量获取的高分辨率图像可以用于生成真实感十足的三维模型和场景重建。

这些可视化效果可以直观地展示土石方工程的情况，有助于项目管理和决策。

2.低空无人机倾斜摄影测量在土石方测量中的应用要点2.1地面控制点设置和标定低空无人机倾斜摄影测量技术在土石方测量中的应用可以提高测量效率和精度。