市政道路設(shè)計(jì)中無人機(jī)傾斜攝影與BIM技術(shù)結(jié)合運(yùn)用思考

肖夢(mèng)雪

（安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230000）

無人機(jī)傾斜攝影與BIM技術(shù)結(jié)合運(yùn)用有助于市政道路的發(fā)展，可以使市政道路的設(shè)計(jì)更加的科學(xué)與合理，便于道路的施工以及維護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)空間資源的有效利用，提高市政道路的設(shè)計(jì)水平。

1 無人機(jī)傾斜攝影與BIM技術(shù)結(jié)合的運(yùn)用前景

通過無人機(jī)傾斜攝影可以高效地獲取市政道路的圖像信息，有利于對(duì)道路設(shè)計(jì)的整體進(jìn)行把握。BIM技術(shù)是建筑信息模型技術(shù)，主要以三維數(shù)字化技術(shù)作為處理手段，可以根據(jù)道路的相關(guān)信息建立三維模型，有利于道路信息的分析與處理。市政道路分布的范圍非常廣泛，具有一定的復(fù)雜性。一方面，通過人工考察的方式很難完成如此巨大的工程，而且得到的道路信息往往不夠全面，容易產(chǎn)生疏漏，進(jìn)而對(duì)道路的整體建設(shè)造成影響；另一方面，僅靠施工圖紙的方式進(jìn)行市政道路設(shè)計(jì)，工作量較大，不利于道路建設(shè)的分析，難以保證設(shè)計(jì)的合理性。因此，BIM技術(shù)便顯現(xiàn)出了自身的優(yōu)勢(shì)，通過無人機(jī)傾斜攝影與BIM技術(shù)結(jié)合可以在很大程度上提高城市道路設(shè)計(jì)的效率。

2 無人機(jī)傾斜攝影與BIM技術(shù)結(jié)合的運(yùn)用方法

2.1 在設(shè)計(jì)階段結(jié)合運(yùn)用

1）三維地形處理，地形圖在市政道路設(shè)計(jì)具有非常重要的作用，是保障市政道路設(shè)計(jì)精確度的基礎(chǔ)。首先，需要通過無人機(jī)傾斜攝影獲取市政道路的地形圖像，并且需要注意地形圖像的整體性，從而保障地形圖數(shù)據(jù)更加的精確、可靠；其次，需要通過BIM技術(shù)根據(jù)地形特點(diǎn)建立市政道路的三維地形模型，結(jié)合實(shí)際地形特點(diǎn)，為地形圖標(biāo)記地理坐標(biāo)，并且為地形賦予一定的梯度；然后，需要應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)地形圖作轉(zhuǎn)化處理，在模型中記錄施工的要點(diǎn)以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，進(jìn)而提高施工效率；最后，需要通過BIM技術(shù)來構(gòu)建市政道路設(shè)計(jì)線型，將市政道路的三維模型完整地展現(xiàn)出來，對(duì)道路設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行分析。

2）道路數(shù)據(jù)獲取，在市政道路設(shè)計(jì)中，利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)可以有效提升現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境還原的真實(shí)性以及為道路設(shè)計(jì)工作的開展提供有利條件。三維實(shí)景模型是對(duì)項(xiàng)目區(qū)域展開數(shù)據(jù)記錄的有效措施。通過不斷發(fā)揮在建模以及測(cè)量上的功能，可以有效提升市政道路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的清晰度以及完整度。相較于傳統(tǒng)的地形圖數(shù)據(jù)，三維實(shí)景模型在進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取時(shí)可以更為精準(zhǔn)，而相較于數(shù)字高程模型疊加數(shù)字正射影像所形成的三維模型也更為真實(shí)，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施、樓房、結(jié)構(gòu)的更為真實(shí)、準(zhǔn)確地反映。無人機(jī)傾斜攝影通常情況下會(huì)采用高像素、多鏡頭相機(jī)進(jìn)行區(qū)域航測(cè)，進(jìn)而促進(jìn)數(shù)據(jù)測(cè)量獲取的全覆蓋以及準(zhǔn)確性的提升。在數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用下，還可以進(jìn)一步獲取正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字線劃圖等數(shù)據(jù)，相較于傳統(tǒng)測(cè)繪手段，數(shù)據(jù)獲取的效率、質(zhì)量以及精度均有大幅度的提升。同時(shí)傾斜攝影技術(shù)與BIM技術(shù)相結(jié)合可以有效針對(duì)市政道路設(shè)計(jì)過程中交通量大、設(shè)計(jì)復(fù)雜等問題提出更為科學(xué)、合理的三維設(shè)計(jì)方案。

3）道路縱向斷面設(shè)計(jì)，道路縱向斷面設(shè)計(jì)之前，首先，需要使用無人機(jī)傾斜攝影獲取市政道路的地形圖，以此來對(duì)道路的縱向斷面進(jìn)行分析，提高縱向斷面設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。然后，需要通過BIM技術(shù)對(duì)道路縱向斷面進(jìn)行預(yù)測(cè)，設(shè)計(jì)好道路縱向斷面的結(jié)構(gòu)組成，對(duì)其進(jìn)行合理的部署，建立市政道路的斷面三維模型。例如：為了保障道路縱向設(shè)計(jì)的合理性，通常會(huì)在使用BIM技術(shù)的同時(shí)使用AutoCADCivil3D軟件對(duì)道路縱向結(jié)構(gòu)進(jìn)行二維規(guī)劃，在將縱向斷面的二維數(shù)據(jù)與BIM技術(shù)相結(jié)合，從而建立更加精確的道路縱向斷面三維模型。

2.2 在施工階段結(jié)合運(yùn)用

無人機(jī)傾斜攝影與BIM技術(shù)在施工階段的結(jié)合運(yùn)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，無人機(jī)傾斜攝影可以真實(shí)地反應(yīng)市政道路實(shí)施過程中的實(shí)時(shí)有效信息，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地采集，并通過BIM技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行還原，準(zhǔn)確地建立標(biāo)高模型，使施工過程更加的標(biāo)準(zhǔn)化。例如：在基坑實(shí)施過程中，通過BIM技術(shù)建立基坑的三維模型，對(duì)基坑模型進(jìn)行分析可以得到基坑的挖掘深度、占地面積、土石方數(shù)量等，并對(duì)不合理之處進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)整改，有效地提高施工效率，避免工程返工。另一方面，無人機(jī)傾斜攝影具有精確定位、動(dòng)態(tài)識(shí)別等功能，能夠保障拍攝的道路圖像與真實(shí)情況相吻合，這使得通過BIM技術(shù)建立的三維模型更加的真實(shí)，有利于施工進(jìn)度的掌控，而且可以根據(jù)道路的模型制定施工預(yù)案，處理施工過程中的突發(fā)狀況，在兼顧工程質(zhì)量及安全的同時(shí)，提高施工工作效率［1］。

2.3 在運(yùn)維階段結(jié)合運(yùn)用

無人機(jī)傾斜攝影與BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的結(jié)合運(yùn)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，無人機(jī)傾斜攝影可以有效地獲取地理信息，對(duì)市政道路的實(shí)際情況進(jìn)行考察，將采集到的信息傳遞給BIM模型系統(tǒng)，由模型系統(tǒng)對(duì)采集到的施工數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而把握市政道路建設(shè)后的整體情況；第二，無人機(jī)傾斜攝影可以對(duì)道路施工的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行拍攝，并且實(shí)時(shí)地進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，同時(shí)與BIM模型進(jìn)行對(duì)比，可以有效地對(duì)道路施工的質(zhì)量進(jìn)行檢查，提高道路結(jié)構(gòu)的安全性能。第三，無人機(jī)傾斜攝影可以對(duì)道路的施工狀況進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)了解道路地表的沉降情況，通過BIM模型系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控功能，一旦發(fā)現(xiàn)道路出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，可以及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3 結(jié)語(yǔ)

無人機(jī)傾斜攝影與BIM技術(shù)結(jié)合運(yùn)用可以有效地提高市政道路設(shè)計(jì)質(zhì)量，為市政道路的建設(shè)提供重要的理論依據(jù)，使道路的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維過程更加的合理，有利于市政道路建設(shè)的發(fā)展。