建筑技术 Construction & Decoration大疆RTK无人机在高速公路宗地测量中的应用研究刘愉1 熊先华21. 中榕规划设计有限公司 湖南 长沙 410200；2. 长沙测绘有限公司 湖南 长沙 410000摘 要 对已建成通车的高速公路并具备合法用地手续的，可按照国家相关政策进行不动产登记。在进行高速公路不动产登记过程中，需要测量单位对高速公路实际用地进行宗地测量，并按照不动产中心要求编制高速公路不动产登记相关测量资料。高速公路为带状线性工程，经常会受到不同区域的地形地貌条件因素的影响，对高速公路的实际测量工作造成了极大的困难。本文重点针对在山区公路条件下，利用大疆精灵4 RTK版对高速公路进行航空摄影，并利用数字摄影测量的方法对高速公路进行宗地测量，验证无人机测量在高速公路宗地测量中的精度，提高宗地测量工作效率和质量情况。关键词 RTK；无人机测量；高速公路；不动产登记引言在传统的高速公路宗地测量工作中，由于受高速公路长度、距离带状特性等限制，在利用传统测量方法工作量大，同时容易受到测区环境天气的影响，造成质量不易控制。而采用RTK测量法和全站仪测量法，在宗地测量工作中会消耗掉大量的人力物力，对于高速公路带状特性，采用网络RTK或者全站仪测量均存在控制点布设和碎部测量均存在困难，整个测量工作的周期、精度、效率均受到一定的影响。通过使用无人机航空摄影测量技术避免了传统测量技术存在的各种缺陷和不足；利用无人机的高效、快速获取高速公路带状航空影像可在数字摄影测量工作站上高效进行数字化地形图测量；工程成本投入以及测量精确度方面都有着明显的优势。随着最近无人机实时网络差分技术的发展，无人机航空摄影测量得到了快速发展。在我国高速公路工程勘测到宗地测量工作中，尤其在地形复杂的山区对测量工作效率有较大提高，同时有效保证了测量工作的整体精度和作业人员的安全性，对提高高速公路确权单位的工作效率和经济效益都有着重要的保障。1 大疆精灵4RTK无人机大疆精灵4RTK是一款小型多旋翼高精度航测无人机，面向低空摄影测量应用，具备厘米级导航定位系统和高性能成像系统，便携易用，全面提升航测效率。精灵4RTK集成全新RTK模块，拥有更强大的抗磁干扰能力与精准定位能力，提供实时厘米级定位数据，显著提升图像元数据的绝对精度。并支持PPK后处理。飞行器持续记录卫星原始观测值、相机曝光文件等数据，在作业完成后，用户可直接通过DJI云PPK服务解算出高精度位置信息。定位系统支持连接D-RTK2高精度GNSS移动站，并可通过4G无线网卡或WiFi热点与NTRIP连接。实现了飞控、相机与RTK的时钟系统微秒级同步，相机成像时刻毫秒级误差。对相机镜头光心位置和RTK天线中心点位置进行补偿，减少位置信息与相机的时间误差，为影像提供更精确的位置信息。具有1英寸2000万像素CMOS传感器捕捉高清影像。机械快门支持高速飞行拍摄，有效避免建图精度降低。借助高解析度影像，精灵4RTK在100m飞行高度中的地面采样距离（GSD）可达2.74cm。每个相机镜头都经过严格工艺校正，以确保高精度成像。畸变数据存储于每张照片的元数据中，方便用户使用后期处理软件进行针对性调整[1]。2 山区高速公路无人机航摄技术的应用2.1 航线规划及航空摄影利用大疆提供的DJIPilot地面站设计山区高速公路航摄飞行138 建筑与装饰2021年6月下 线路，按大疆软件设计，飞行最远距离不大于2公里，航带自动按三条航带生成，旁向重叠度大于70%，航向重叠度80%；在山区受地形影响航飞相对高度设计在120～80m之间，航摄像片地面分辨率小于5cm。由于山区地形复杂，部分区域存在大区域的护坡和挡墙设计，航飞设计时应充分考虑护坡高差及范围，在局部区域应及时补飞区域性航片，不能按照带状航线进行设计。高速公路的服务区、停车区、交叉互通、收费站等由于占地面积大应设计区域性航飞线路，也不能按照带状航线设计。2.2 相控点测量及空中三角测量采用大疆精灵4RTK无人机进行航摄工作，飞行平台提供了飞行过程中实时动态差分的POS数据，同时也提供可后处理的GNSS观测数据可与地面站进行后差分处理。采用实时差分的POS数据存储在大疆无人机拍摄的原始航片内嵌的XMP元数据中，无须单独整理及提取。需要注意部分空三测量软件不支持读取XMP元数据格式，需单独处理；部分空三测量软件读取的是原始航片EXIF位置信息文件，EXIF的位置信息文件并不是实时差分的位置成果，而是无人机提供的GNSS单点定位成果，误差较大，不能作为GNSS辅助空中三角测量初始成果使用[2]。空中三角测量采用GNSS辅助空中三角测量的方式，大疆RTK提供的POS位置精度基本达到了厘米级精度，在相控点布设和施测上可大量节省外业工作；一般布设原则为在航摄区域的四周及中间布设相控点即可；带状航摄区域在带状起始位置分别布设一对相控点，带状航线的中间位置随机布设适当的相控点即可。相控点的测量一般采用网络RTK方式进行，在测量过程中需要注意高程系统的转换；目前各类CROS服务中心只提供大地高高程系统，不提供正常高系统，需要在测量过程中进行转换。空中三角测量需要对航飞的数据进行分区域分段的进行空中三角测量工作，完成内定向、相对定向、绝对定向后，利用外测量的像控点对空中三角测量平差成果进行精度评定；一般高速公路宗地测量采用1∶2000比例尺精度，按照GB/T7930-2008《1∶500 1∶1000 1∶2000地形图航空摄影内业规范》要求空中三角测量中加密点、地物点中误差达到相关要求即可。利用空中三角测量成果分别导出项目区域内的立体像对模型、实景三维模型、数字正射影像成果、数字表面模型成果2.3 宗地图测量使用空中三角测量导出的立体像对模型成果，数字正射影像成果，实景三维模型成果在数字摄影测量工作站或地信信息（下转第140页）建筑技术磨损情况，有的钢管出现了局部弯曲或者裂开，这些情况都不能保证钢管材料本身的性能，造成脚手架支撑不稳定，轻度不够。凡是扣件出现了裂缝、变形、滑丝一律不能使用。在施工中，施工人员务必对施工材料的品牌、出厂日期及合格证等方面进行严格检查。材料和工具在使用前，必须要经过检测人员的复检，复检合格后才能投入使用。3.2 做好高支模方案设计与解读在施工前，相关技术人员需要确保一定次数的现场环境勘查，根据现场的实际情况制定高支模施工方案，并对方案进行审核和评估。由于高支模施工有一定的安全风险，难度也很大，在方案设计方面要充分考虑到实际操作中可能出现的问题和难点。在大型建筑工程中，我们需要聘请专业设计机构，经验丰富的专家针对施工方案及关键节点展开论证，确定方案的合理性和可行性。合理的方案确定后，在正式施工前，还要进行多次的分析，与相关技术人员就细节问题进行最后的敲定，务必要保证施工方式符合规定[3]。3.3 模板安装模板系统的安装要求构造简单，装、拆方便，而且在模板定位前务必要检查混凝土浇筑效果。模板的安装需要先根据图纸进行定位，再确定模板的尺寸与规格，然后按照图示拼接，该步骤一定要控制模板间的缝隙。模板安装完成后，工作人员应对模板位置、垂高度、预埋及预留洞的位置进行检查，确保模板系统具有足够的承载能力和稳定性，能承受住施工中产生的各种力。模板安装完毕后，需要先进行自检，然后再复检，最终由监理验收，合格后才能继续下道工序。3.4 加强验收管理在搭建高达模板前，技术人员应对需要加固的地基进行验收，对工程施工中所使用的各种材料与工具的合格证、检测报 Construction & Decoration告等进行反复核查，并对核查结果与验证记录进行保留。在材料中，针对材料的重量、表面漆颜色等物理特征进行抽检。验收合格后，交有技术负责人审核查看，总工程师签字确认后才能进行后续的施工。3.5 加强监督管理在高支模进行搭建、拆除及混凝土浇筑过程中都必须由专业人士在现场指导、监督，一旦发现危险的情况，必须立即停止施工，采取相应的措施，责令施工方整改，对于拒绝整改或者拒绝停工企业，要向有关管理部门进行及时汇报[4]。4 结束语城市的建设逐渐以高层为主，建筑的难点和复杂性逐渐增加。高支模技术的优点是显而易见的，在工程时间中也被充分验证。但是在某市的建筑工地上出现了高支模坍塌的事件中，发现模板该坍塌事件主要与模板支撑结构体系搭设施工质量有关。因此在高支模施工前的各项准备工作是非常有必要的，务必要重视起来，避免再次出现高支模塌陷的事故发生，保证施工人员的安全与项目的顺利进行。参考文献[1] 王海山.高支模施工技术在土建施工中的应用探究[J].绿色环保建材,2019(3):142+144.[2] 田慧明.高支模施工技术在建筑工程中的应用[J].山西建筑,2019(3):104-106.[3] 张玉明.高支模施工技术在土建施工中的应用分析[J].科技创新与应用,2018(11):150-151.[4] 丁耀湘.关于建筑工程高支模施工技术分析[J].建材与装饰,2018(5):4-5.（上接第138页）工作站软件中采集高速公路范围内及附近位置的地物、地貌要素；同时编制宗地图。测量的高速公路实际用地范围成果需要与高速公路所有权单位进行核对，是否有遗漏及多测情况；同时与自然资源部门批复用地范围进行核对[3]。 图1 高速公路宗地图 图2 航空正射影像图 图3 三维模型图（一） 图4 三维模型图（二） 3 结束语将无人机有效运用在复杂工作的测量工作中，不管是在测量的效率还是测量精确度方面相比于传统的测量方法都有着较大的优势。通过无人机测绘技术的有效使用，节省了大量的人力物力，提高了测绘工作的整体效率；使用无人机航摄开展高速公路的宗地测量，使用无人机航摄时，一条里程在100公里的高速公路航摄及外业控制测量时间不超过5个工作日，内业空三测量、宗地图测绘时间可有效控制在15个工作日以内；在高速公路工程的建设运维过程当中发挥出了至关重要的作用。140 建筑与装饰2021年6月下 参考文献[1] 谢正雄.无人机测量技术在复杂公路中的应用研究[J].中国新技术新产品,2019(17):23-24.[2] 赵钧儒,李垒,张明杰.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用研究[J].建材与装饰,2018(42):208-209.[3] 李继宇,兰玉彬,施叶茵.旋翼无人机气流特征及大田施药作业研究进展[J].农业工程学报,2018,34(12):104-118.