胡堯
摘? ?要:文章介紹了目前常規(guī)的建設(shè)工程竣工規(guī)劃核實工作方法,提出了核實工作中存在的問題和短板?;跓o人機技術(shù)的原理和特點,進行無人機在規(guī)劃核實工作中應(yīng)用的探索研究,得到了無人機在規(guī)劃核實工作中的3種應(yīng)用模式:輔助現(xiàn)場踏勘、輔助竣工測繪和輔助技術(shù)審查。為建設(shè)工程竣工規(guī)劃核實工作的合理、高效提供理論支持,具有一定的現(xiàn)實意義。
關(guān)鍵詞:無人機;規(guī)劃核實;竣工測量;輔助審查
隨著我國城市化進程的快速發(fā)展,規(guī)劃工作在城市建設(shè)中扮演的角色越來越重要。合理、科學(xué)的規(guī)劃是保障城市健康發(fā)展的前提,但只規(guī)劃不落地,再好的規(guī)劃也是“紙上談兵”。建設(shè)工程竣工規(guī)劃核實便是保障規(guī)劃實施落地的重要一環(huán)。目前常規(guī)的規(guī)劃核實方法是由第三方測量機構(gòu)進行現(xiàn)場實測,取得竣工數(shù)據(jù),規(guī)劃管理部門將竣工數(shù)據(jù)與規(guī)劃批準數(shù)據(jù)進行比對,在室內(nèi)完成技術(shù)審查,然后再到項目現(xiàn)場進行室外踏勘,完成竣工現(xiàn)場的圖像和視頻采集工作。雖然這一套規(guī)劃核實方法已經(jīng)相對穩(wěn)定和成熟,但是面對現(xiàn)代城市發(fā)展中對規(guī)劃工作的高標準、高要求,傳統(tǒng)方法顯然是不夠的。
1? ? 建設(shè)工程竣工規(guī)劃核實工作
1.1? 常規(guī)的規(guī)劃核實工作方法
建設(shè)工程竣工規(guī)劃核實工作主要是對規(guī)劃主管部門批準的規(guī)劃條件和規(guī)劃總平圖等內(nèi)容進行核實,主要包含規(guī)劃條件中的容積率、建筑密度、綠地率、用地紅線范圍、航空限高、用地性質(zhì)等內(nèi)容,還有規(guī)劃總平圖中較為詳細的建筑面積、建筑位置、建筑間距、建筑退距、高度層數(shù)、停車位、出入口等內(nèi)容[1]。為了達到規(guī)劃核實的相關(guān)要求,需要做的工作有3項:竣工測量、技術(shù)審查、現(xiàn)場踏勘。
竣工測量工作是由第三方測量機構(gòu)完成,目的是獲取項目現(xiàn)場竣工實測地形圖和建筑面積的竣工數(shù)據(jù),該資料是規(guī)劃核實技術(shù)審查工作的必備資料,也是規(guī)劃竣工資料的重要組成部分[2]。技術(shù)審查工作主要是規(guī)劃管理部門通過規(guī)劃批準資料和竣工實測資料的比對,發(fā)現(xiàn)項目修建過程中存在的問題?,F(xiàn)場踏勘是規(guī)劃管理部門工作人員到項目現(xiàn)場進行實地勘察,核實項目現(xiàn)場是否達到相關(guān)的竣工條件,復(fù)核并取證,進行現(xiàn)場拍照、攝像,獲取圖片和視頻資料,作為規(guī)劃竣工資料存檔,保證項目竣工核實現(xiàn)場的可追溯性、可重現(xiàn)性。
1.2? 目前常規(guī)方法的問題和短板
在竣工實測地形圖的測量中使用傳統(tǒng)的測量儀器和制圖軟件,雖然技術(shù)相對成熟穩(wěn)定,但需要較長的外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)處理時間,消耗較多的人力和物力,并且得到的實測圖只有平面的二維信息和部分高程點數(shù)據(jù),無法獲取整體、直觀的三維信息,具有效能低、強度大、局限性等弊端[3]。目前的現(xiàn)場踏勘工作如果想做到面面俱到,需要工作人員親自走遍項目的每個角落,但是又因為現(xiàn)場地形情況復(fù)雜,很多地方會出現(xiàn)遮擋,導(dǎo)致無法通視,甚至無法到達,比如不上人屋面,這樣就無法保證現(xiàn)場照片和視頻資料的全面性,可能會漏掉現(xiàn)場存在的某些問題。
2? ? 無人機相關(guān)技術(shù)
2.1? 無人機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無人機經(jīng)過漫長的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)從單一的軍事領(lǐng)域拓展到多個領(lǐng)域的多種用途。而這一切除了無人機本身的快速發(fā)展以外,還得益于飛行控制技術(shù)、動力技術(shù)、通信技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)以及全球定位系統(tǒng)技術(shù)等多種現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展。這里談到的無人機技術(shù)便是無人機與以上多種學(xué)科和領(lǐng)域技術(shù)手段的結(jié)合與運用。目前無人機技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于測繪地理信息行業(yè)之中。
2.2? 無人機技術(shù)特點和優(yōu)勢
無人機具有資金投入較少、結(jié)構(gòu)相對簡單、體積較小、行動靈活、時效性強、速度快等特點。它在實際使用過程中可在復(fù)雜的工作環(huán)境中靈活轉(zhuǎn)換,更快地適應(yīng)不同情況,可在地面工作站實現(xiàn)自主飛行拍攝,能夠在勘測時形成更好的反饋,在很短的時間內(nèi)全面、準確地獲取相關(guān)信息,整體工作流程快捷、簡單、安全、方便[4]。天氣環(huán)境是大型飛機的一大限制,而無人機對天氣環(huán)境的要求相對較低,并且可以靈活地控制離地高度,更方便地獲取高分辨度數(shù)據(jù)。操制則是大型飛機的又一個限制,無人機的操控更容易,工作人員可以通過對無人機的靈活控制,讓無人機更好地完成作業(yè)。
2.3? 無人機航攝系統(tǒng)優(yōu)勢
無人機航攝系統(tǒng)主要由遙感信息采集系統(tǒng)和遙感信息處理系統(tǒng)兩部分組成。這兩部分作為無人機航攝系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成,往下還可以細分為6個子系統(tǒng),分別是無人機遙感平臺系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、遙感像片處理系統(tǒng)、空三測量系統(tǒng)、三維建模系統(tǒng)[5]??杖郎y量系統(tǒng)即空中三角測量系統(tǒng),它是系統(tǒng)運行的關(guān)鍵,主要包括融合航帶列表、確定相互關(guān)系、連接點布局、像控點測量、平差計算、空三加密、模型定向和生成核線影像等。三維建模系統(tǒng)主要是用于實現(xiàn)現(xiàn)實世界三維虛擬模型的可視化,相關(guān)人員可直觀地通過可視化數(shù)據(jù)進行分析和處理,從而更加高效地完成工作。
3? ? 規(guī)劃核實中的無人機應(yīng)用探索
通過前文分析規(guī)劃核實常規(guī)方法中存在的問題與短板,結(jié)合無人機技術(shù)的原理和特點,可以得到無人機在規(guī)劃核實工作中的3種應(yīng)用模式:輔助現(xiàn)場踏勘、輔助竣工測繪和輔助技術(shù)審查。
3.1? 輔助現(xiàn)場踏勘全覆蓋
規(guī)劃核實的現(xiàn)場踏勘工作需要對現(xiàn)場進行事無巨細地全覆蓋查看和拍攝取證。但由于項目現(xiàn)場情況復(fù)雜,很難實現(xiàn)全覆蓋。而且,若工作人員“事必躬親”地對項目的每個區(qū)域和角落進行查看,那么將會花費大量的時間,造成工作效率低下。這時,可直接利用無人機的高空視角對整體項目進行查看與拍攝。同時,還可利用無人機的靈活操作和快速移動,迅速對無法上人的屋面和由于地形原因無法到達、由于植被遮擋無法通視的地方及其他需要特別注意的目標區(qū)域進行查看和拍攝。這樣便能滿足規(guī)范核實現(xiàn)場踏勘的全覆蓋與高效率的要求。
3.2? 實施高效竣工測繪
利用無人機技術(shù)進行規(guī)劃核實的輔助竣工測繪工作,需要提前考慮測區(qū)的范圍和邊界,結(jié)合測區(qū)特點、設(shè)備參數(shù)、測量精度要求等內(nèi)容對無人機的飛行航線進行科學(xué)、合理的規(guī)劃設(shè)計,明確飛機的起飛、降落位置和航高選擇,做到測量區(qū)域全覆蓋,同時,需保證無人機續(xù)航里程,避免發(fā)生電量耗盡、無人機墜毀的事故。為滿足竣工測繪工作的精細化要求,同時解決部分飛行區(qū)域不規(guī)則的情況,需要在測區(qū)進行像控點布置,建立測量區(qū)域的控制網(wǎng)??梢岳玫孛鏄酥拘缘匚镒鳛橄窨攸c,或采取事先進行布設(shè)的方式。像控點的坐標可以使用載波相位差分技術(shù)(Real Time Kinematic,RTK)進行獲取。在相應(yīng)的參數(shù)完成圖片成像后,還需進一步進行矢量化處理,完成竣工實測地形圖。
3.3? 提升技術(shù)審查效率
建設(shè)工程竣工規(guī)劃核實的技術(shù)審查工作主要是將規(guī)劃批準數(shù)據(jù)與竣工實測數(shù)據(jù)進行對比,通過對比的結(jié)果來判斷建設(shè)項目的修建是否符合規(guī)劃要求。利用無人機技術(shù)實現(xiàn)規(guī)劃核實的輔助技術(shù)審查,首先,需要使用建筑信息模型(Building Information Modelling,BIM)技術(shù)將建設(shè)項目的規(guī)劃批準數(shù)據(jù)進行三維建模,作為對比的“工作底圖”。然后通過無人機技術(shù)獲取建設(shè)項目的相關(guān)測繪數(shù)據(jù),生成項目竣工的數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)和文檔對象模型(Document Object Model,DOM),并完成竣工三維模型的建設(shè)。最后,將竣工三維模型與批準三維模型放入同一個空間坐標系中,對竣工數(shù)據(jù)與批準數(shù)據(jù)進行疊加、比對??梢暬娜S模型數(shù)據(jù)對比并不只是為了簡單的美觀好看,它們的內(nèi)部都包含了建設(shè)項目竣工和批準的各項數(shù)據(jù)指標:建筑尺寸和位置、高度和層數(shù)、退距和間距、車位個數(shù)和面積、獨立的輔助用房位置和大小、綠化的區(qū)域和面積等。在三維模型對比時除了簡單的人工比對、肉眼觀察、查看差異,還可以通過對軟件的二次開發(fā),實現(xiàn)自動對比功能,由軟件自動捕捉差異內(nèi)容,在圖形窗口中對差異內(nèi)容高亮顯示,并生成包含差異信息的數(shù)字表格,可供規(guī)劃核實技術(shù)審查使用。
4? ? 結(jié)語
通過將無人機技術(shù)應(yīng)用于建設(shè)工程的竣工規(guī)劃核實工作,能夠充分發(fā)揮無人機方便高效、靈活快速、用途多樣等優(yōu)勢,讓規(guī)劃核實工作更加高效和準確,為規(guī)劃管理工作提供多方位的科學(xué)支撐。但是,無人機技術(shù)在具體應(yīng)用中依然存在一些問題和技術(shù)弱點,比如如何防范高壓線、鳥群對無人機飛行中的影響;無人機的飛行續(xù)航能力受制于電池技術(shù)的發(fā)展等。這些也將是未來無人機應(yīng)用研究中的重點與難點。
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Research on various ways of using unmanned aerial vehicle in verification of planning
Hu Yao
(School of Engineering and Technology, Chengdu University of Technology, Leshan 614000, China)
Abstract:This paper introduces the common methods of the verification of construction project completed planning, puts forward the problems and shortages of the methods of verification at present. Based on principle and characteristics of unmanned aerial vehicle technology, I research the application of unmanned aerial vehicle in the verification of planning. And find three application modes of Unmanned Aerial Vehicle in the verification of planning: the auxiliary on-site investigation, the auxiliary completion survey, the auxiliary technical review. This work provides theoretical support for the rational and efficient verification of construction project completed planning, and has certain practical significance.
Key words:unmanned aerial vehicle; verification of planning; completion survey; auxiliary review