无人机搞定土方量精准计算

作者:admin 发布日期: 2021-04-25 二维码分享

土方量计算是建筑工程施工的一个重要步骤,它直接关系到工程量计算和工程费用概算。在现实的一些工程项目中,因土方量计算的..性而产生的纠纷也是经常遇到的。

传统的土方量测量方法是使用RTK等设备,每隔一定间距打一个点,再把这些点数据导入到cad软件中进行计算。而如今,更..的方法是使用无人机对施工场地按一定航线进行拍照,随后把照片导入到无人机测绘软件Pix4Dmapper进行整体建模和土方量计算。

无人机方法计算土方量的优点
 

效率

耗时短

精度

精度高,现场还原度高

劳动强度

劳动强度小,..性高

无人机快速采集现场数据


施工场地位于浙江丘陵地带,面积约80000平方米,高差达30米,场地上原本覆盖的林木已基本被清除,但山体土质疏松不便于行走,不方便用传统的RTK进行测量。所以上海弘缜为业主推荐了更..的无人机测绘技术来实施土方测量。

项目地点

浙江,临安

测区面积

80000平方米

项目周期

2天

图像数量 1024

软件

Pix4Dmapper

硬件

大疆精灵4 RTK

成果

土方量计算成果,DSM(地表模型),三维模型,正射影像镶嵌图

成果分辨率

3.2厘米

无人机测绘首先首先需要进行影像采集,影像采集需要覆盖到整个场地,并且照片之间具有一定重叠度。本次项目使用的无人机为精灵4 RTK,飞行高度为80米。无人机总共飞行了3个架次,共获得1024张影像。另外工作人员还采集了12个相控点,用于进一步提高成果精度,并设置3个检查点,用于检查成果精度

影像和相控点采集由2人在1天内完成,上海弘缜的工作人员告诉我们,使用传统RTK打点的测量方法,同样的区域需要2天才能完成。且测区面积越大,无人机和传统方法在效率上的差别越明显。

Pix4D生成地表模型, 秒算土方量

无人机影像和相控点数据被导入Pix4Dmapper中进行处理建模,再根据建好的模型计算土方量。Pix4Dmapper对数据处理的计算机配置具有较大的宽容度,可适应配置一般的笔记本电脑,在本项目中,工作人员的数据处理就是在一台笔记本电脑中完成的(i7 7700HQ, GTX1070, 48GB内存)。约13小时后,建模完成,生成了高精度的三维点云,三维纹理模型,正射影像镶嵌图和DSM(数字地表模型)。


工作人员首先使用检查点来验证成果精度,通过比较检查点的原始位置和计算位置,得到平面误差为1-6厘米,高程误差为1-4厘米,完全可以满足业主在精度上的需求。
 

DSM(数字地表模型)代表了地面的起伏情况,是Pix4Dmapper中计算土方量的基础。软件会根据用户自定义的起算面,自动算出起算面上方和下方的挖方量和填方量。在本项目中,业主提供了18个起算面,把这些起算面导入到Pix4Dmapper中,按“计算”按键,几秒钟内就能得到某一地块的填挖方量。

业主得到的.终成果为一张土方量成果统计表,包括每个区块的面积、挖方量/填方量(含Pix4Dmapper计算的误差值)。根据Pix4Dmapper的计算,本项目的土石方工程总量约为38万m³,总误差值约为0.24万


工作人员为我们总结了本项目中使用的无人机测绘解决方案,对比传统测量在土方量计算上的优点:
 
  • 外业作业时间短,自动化程度高,人员只需在现场边缘地区操控无人机。..性也更高。
  • 成果精度高,分辨率高,有利于更..地测量土方量:传统测量每隔5-10米测一个点,点的密度是有限的,无法很好体现土石方的细节情况;而无人机测绘能实现测区影像全覆盖,其分辨率轻松就能达到厘米级。
  • Pix4Dmapper测量土方量的同时生成地表模型,三维点云模型、正射影像等成果。方便进行可视化演示,和如有必要的其他分析