土方量計(jì)算是建筑工程施工的一個(gè)重要步驟，它直接關(guān)系到工程量計(jì)算和工程費(fèi)用概算。在現(xiàn)實(shí)的一些工程項(xiàng)目中，因土方量計(jì)算的精準(zhǔn)性而產(chǎn)生的糾紛也是經(jīng)常遇到的。傳統(tǒng)的土方量測量方法是使用RTK等設(shè)備，每隔一定間距打一個(gè)點(diǎn)，再把這些點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到CAD軟件中進(jìn)行計(jì)算。而如今，更先進(jìn)的方法是使用無人機(jī)對施工場地按一定航線進(jìn)行拍照，隨后把照片導(dǎo)入到無人機(jī)測繪軟件Pix4Dmapper進(jìn)行整體建模和土方量計(jì)算。2020年9月，上海弘縝測量技術(shù)有限公司利用一臺無人機(jī)+一套Pix4Dmapper軟件，根據(jù)業(yè)主提供的18個(gè)起算面，在2天內(nèi)即完成了80000m2場地的土方量計(jì)算。無人機(jī)方法計(jì)算土方量的優(yōu)點(diǎn)
效率 | 耗時(shí)短 |
精度 | 精度高，現(xiàn)場還原度高 |
勞動強(qiáng)度 | 勞動強(qiáng)度小，安全性高 |
無人機(jī)快速采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)
上海弘縝測量技術(shù)有限公司成立于2015年，是一家為影像及點(diǎn)云提供軟硬產(chǎn)品、技術(shù)服務(wù)和應(yīng)用開發(fā)的公司。去年秋天，上海弘縝受浙江臨安的一家業(yè)主委托，對一處未來將建成為培訓(xùn)基地的地塊進(jìn)行土方測量。施工場地位于浙江丘陵地帶，面積約80000平方米，高差達(dá)30米，場地上原本覆蓋的林木已基本被清除，但山體土質(zhì)疏松不便于行走，不方便用傳統(tǒng)的RTK進(jìn)行測量。所以上海弘縝為業(yè)主推薦了更先進(jìn)的無人機(jī)測繪技術(shù)來實(shí)施土方測量。
項(xiàng)目地點(diǎn) | 浙江，臨安 |
測區(qū)面積 | 80000平方米
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項(xiàng)目周期 | 2天 |
| 圖像數(shù)量 | 1024 |
軟件
| Pix4Dmapper
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硬件 | 大疆精靈4 RTK
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成果 | 土方量計(jì)算成果，DSM（地表模型），三維模型，正射影像鑲嵌圖
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成果分辨率
| 3.2厘米
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無人機(jī)測繪首先首先需要進(jìn)行影像采集，影像采集需要覆蓋到整個(gè)場地，并且照片之間具有一定重疊度。本次項(xiàng)目使用的無人機(jī)為精靈4 RTK，飛行高度為80米。無人機(jī)總共飛行了3個(gè)架次，共獲得1024張影像。另外工作人員還采集了12個(gè)相控點(diǎn)，用于進(jìn)一步提高成果精度，并設(shè)置3個(gè)檢查點(diǎn)，用于檢查成果精度。影像和相控點(diǎn)采集由2人在1天內(nèi)完成，上海弘縝的工作人員告訴我們，使用傳統(tǒng)RTK打點(diǎn)的測量方法，同樣的區(qū)域需要2天才能完成。且測區(qū)面積越大，無人機(jī)和傳統(tǒng)方法在效率上的差別越明顯。無人機(jī)影像和相控點(diǎn)數(shù)據(jù)被導(dǎo)入Pix4Dmapper中進(jìn)行處理建模，再根據(jù)建好的模型計(jì)算土方量。Pix4Dmapper對數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)配置具有較大的寬容度，可適應(yīng)配置一般的筆記本電腦，在本項(xiàng)目中，工作人員的數(shù)據(jù)處理就是在一臺筆記本電腦中完成的（i7 7700HQ, GTX1070, 48GB內(nèi)存）。約13小時(shí)后，建模完成，生成了高精度的三維點(diǎn)云，三維紋理模型，正射影像鑲嵌圖和DSM（數(shù)字地表模型）。
△在Pix4Dmapper中生成的三維模型
工作人員首先使用檢查點(diǎn)來驗(yàn)證成果精度，通過比較檢查點(diǎn)的原始位置和計(jì)算位置，得到平面誤差為1-6厘米，高程誤差為1-4厘米，完全可以滿足業(yè)主在精度上的需求。DSM（數(shù)字地表模型）代表了地面的起伏情況，是Pix4Dmapper中計(jì)算土方量的基礎(chǔ)。軟件會根據(jù)用戶自定義的起算面，自動算出起算面上方和下方的挖方量和填方量。在本項(xiàng)目中，業(yè)主提供了18個(gè)起算面，把這些起算面導(dǎo)入到Pix4Dmapper中，按“計(jì)算”按鍵，幾秒鐘內(nèi)就能得到某一地塊的填挖方量。
業(yè)主得到的最終成果為一張土方量成果統(tǒng)計(jì)表，包括每個(gè)區(qū)塊的面積、挖方量/填方量（含Pix4Dmapper計(jì)算的誤差值）。根據(jù)Pix4Dmapper的計(jì)算，本項(xiàng)目的土石方工程總量約為38萬m3，總誤差值約為0.24萬m3。
上海弘縝的工作人員為我們總結(jié)了本項(xiàng)目中使用的無人機(jī)測繪解決方案，對比傳統(tǒng)測量在土方量計(jì)算上的優(yōu)點(diǎn)：
- 外業(yè)作業(yè)時(shí)間短，自動化程度高，人員只需在現(xiàn)場邊緣地區(qū)操控?zé)o人機(jī)。安全性也更高。
- 成果精度高，分辨率高，有利于更精準(zhǔn)地測量土方量：傳統(tǒng)測量每隔5-10米測一個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)的密度是有限的，無法很好體現(xiàn)土石方的細(xì)節(jié)情況；而無人機(jī)測繪能實(shí)現(xiàn)測區(qū)影像全覆蓋，其分辨率輕松就能達(dá)到厘米級。
- Pix4Dmapper測量土方量的同時(shí)生成地表模型，三維點(diǎn)云模型、正射影像等成果。方便進(jìn)行可視化演示，和如有必要的其他分析。
當(dāng)前位置：
