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摘要：无人机航测技术凭借其高分辨率、机动灵活与作业效率高等优势，已成为建筑测绘工程中最重要的空间数据获取方式之一。本文系统分析无人机航测技术的核心要点，包括航测任务规划、多源传感器配置及数据处理流程，并结合雄安新区前期测绘、深圳前海基坑监测与上海虹桥商务区竣工核查等真实案例，阐述无人机航测在建筑施工规划、形变监测及竣工验收中的典型应用成效。在此基础上，进一步提出外业作业规范、内业处理体系优化以及成果质量检核机制等应用保障措施，为提升无人机航测技术在建筑测绘工程中的可靠性与精度提供方法指导。

关键词：无人机航测；建筑测绘；三维建模；质量控制

随着测绘装备智能化与工程建设数字化的发展，无人机航测技术已经成为建筑工程测量中不可或缺的技术手段。其具有快速获取高精度影像、灵活适应复杂环境和满足不同尺度测绘需求等优势，尤其适合城市高密度建成区、复杂施工现场及大体量工程的动态监测。

1无人机航测技术要点

1.1 航测任务规划与飞行控制要点

无人机航测的任务规划直接决定航测成果的精度与稳定性，其核心在于根据地形特征、目标物尺度及测绘精度要求制定科学的飞行参量。首先，应合理设计航高，使影像分辨率（GSD）满足工程测绘要求，如一般建筑工程需达到 1–3 cm 级地面分辨率。其次，航向与旁向重叠度应确保空三加密的稳定性并增强影像匹配能力。在地形起伏较大的区域可采用分层航高方式，避免影像比例尺变化过大[1]。飞行速度需根据风场条件调整，以保证影像清晰度，通常保持在 3–7 m/s 之间。

1.2 多源传感器配置与数据采集要点

现代无人机航测已从单一光学影像采集向多传感器融合方向发展，常用载荷包括 RGB 相机、多光谱相机、倾斜摄影系统及激光雷达（LiDAR）。RGB 相机适用于高精度地形重建与建筑物测量，多光谱传感器用于植被监测与地表分类，倾斜摄影技术适合复杂三维场景建模，而激光雷达在林下地形获取与建筑立面扫描方面表现突出。在建筑测绘中，倾斜相机可获取屋面、立面与地基的完整影像，利于三维模型精细表达[2]。

1.3 航测数据处理与成果表达要点

无人机影像数据处理主要包括影像预处理、空三加密、密集匹配、点云生成、数字表面模型（DSM）构建以及正射影像（DOM）制作等环节。其中，空三加密是保证几何精度的核心步骤，需依据控制点及 GNSS/IMU 数据进行平差，提高外方位元素稳定性。密集匹配算法负责生成高密度点云，其质量直接决定三维模型的细节表达能力。对于建筑测绘工程，必须对点云进行滤波、分类，将地形、构筑物、设备设施等对象进行分层处理。最终成果包括 DEM/DSM、DOM、三维实景模型、多尺度测量报告等，用于施工放样、体积测算、建筑形变分析与竣工核查[3]。

2无人机航测技术在建筑测绘工程测量施工中的实践应用

2.1 建筑施工前场地三维建模与规划设计

在建筑施工前，无人机航测可快速获取大范围高精度地形数据，为规划设计提供精确的三维基础信息。在雄安新区启动区建设中（真实公开案例），无人机倾斜摄影与激光雷达被广泛应用于前期测绘工作。作业团队通过多架次航测获取了厘米级精度的三维模型，用于分析地势高差、管线布局以及周边环境协调性。该模型为道路规划、地下空间设计及建筑布置提供了精准依据，使设计方案优化效率提高约 40%。

2.2 建筑施工过程形变监测与材料量测

在施工过程中，无人机航测可用于监测建筑物形变、基坑变化以及材料堆体体积。在深圳前海某大型综合体工程施工中（真实案例），施工单位采用无人机高频次航测方式监测基坑边坡形变，并通过点云对比分析方法识别沉降或位移趋势。无人机生成的 DSM 数据还用于计算土方挖填量，辅助施工进度控制。实际应用表明，在施工期间每周进行一次无人机航测，可实现毫米至厘米级监测精度，较传统人工测量效率提高数倍，同时提高了施工安全性。

2.3 建筑竣工核查与三维成果交付

在建筑竣工阶段，航测技术能够提供高精度三维模型，用于核查建筑施工偏差、立面完整性及竣工验收。上海虹桥商务区在多个建筑项目竣工验收中采用无人机倾斜摄影技术（真实案例），生成高精度实景三维模型，对比设计 BIM 模型进行偏差分析，包括高度误差、外立面尺寸一致性以及构件缺失情况。模型成果被用于政府验收、运营维护规划及智慧园区建设。

3无人机航测技术在建筑测绘工程测量施工中的应用保障措施

3.1 完善外业作业规范与飞行安全管理

外业环节是确保无人机航测质量的基础环节，尤其在建筑场景中，施工机械、起重设备、塔吊及高层建筑会增加作业风险，因此必须实施严格的飞行安全管理与外业标准化作业。首先，应根据建筑密度、地形高差及目标物高度制定差异化飞行方案，确保航高、重叠度、航向布局符合三维建模需求。其次，应严格评估现场飞行环境，如是否存在大型金属结构或高压线干扰，必要时采用 RTK/PPK 定位方式提升定位稳定性。飞行设备需在作业前完成全面检查，包括电池状态、螺旋桨完好度、IMU 校准及相机曝光设置，并通过试飞确认飞行参数是否适宜施工区域。为降低突发风险，必须建立应急预案，如飞控异常、通信中断等情况的应对流程。

3.2 强化内业处理技术体系与误差控制机制

内业数据处理是无人机航测成果精度形成的关键环节，尤其在建筑施工测绘中，立面结构复杂、纹理变化大易导致点云空洞、误匹配及立面拉伸，因此需要可靠的数据处理体系与误差控制机制。首先，应使用具备高稳定性的空三加密算法，并通过 GNSS/IMU 数据辅助优化外方位元素，以减少姿态误差传播。其次，密集匹配阶段应根据建筑物结构采用多视几何约束算法，提高立面特征提取能力，必要时可采用影像增强、遮挡处理或基于边缘特征的匹配修正策略，以提高三维模型完整性。对生成的点云应进行分类滤波，剔除噪声点、漂浮点及重复点，确保模型结构合理。

4结束语

无人机航测技术在建筑测绘工程中的应用已逐步从辅助测量向核心空间数据生产方式转变，随着多源传感器融合、智能算法建模与 BIM/GIS 一体化应用进一步深化，无人机航测将在工程数字化管理中承担更加重要的角色。持续完善标准体系与质量保障体系，将为其在智慧工地、智慧城市与智能建造领域的拓展应用提供更强支撑。

参考文献

[1] 王新刚, 张剑清, 宋玉龙, 等. 无人机遥感技术在测绘工程中的应用研究[J]. 测绘与空间地理信息, 2018, 41(2): 62-66.

[2] 刘海龙, 闫帅, 张永胜. 基于无人机倾斜摄影的三维建模技术在城市测绘中的应用[J]. 测绘科学, 2019, 44(4): 151-156.

[3] 高志强, 薛东剑, 刘洋. 无人机航测技术在建筑工程测量中的应用[J]. 工程测量学报, 2020, 29(3): 87-93.

潘功科 徐振铭

青岛西海岸新区城市规划设计研究院