无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用分析

1、引言

近年来，技术创新正深深变革着建筑工程测量领域，一种新兴的测量手段——无人机测绘技术因其高效、精准、灵活而迅速兴起，在现代建筑工程测量中成为重要工具。其核心是把高精度传感器搭载于无人机上，凭借高空作业获取地形、建筑外观及其关键数据，再借助先进图像处理和数据分析算法生成三维模型或者精确测量结果。近五年行业数据显示，全球无人机市场规模在建筑领域应用占比自 2018 年不到 5% 提升到 2023 年超 15%，年均复合增长率将近25%，这既表明无人机测绘技术在建筑工程广泛应用，又显示出它给传统测量方式带来的颠覆性影响。随着城市化加快且复杂建筑项目需求增多，传统地面测量手段逐渐显现出效率低、成本高、存在安全隐患等问题，而无人机测绘技术凭着自身独特优势为这些问题提供创新解决办法。

建筑工程测量的多个关键阶段都能见到无人机测绘技术的身影而不仅仅局限于单一环节，例如前期地形测量时，无人机可迅速覆盖大片区域以生成高分辨率数字地形模型，从而为工程规划提供精确基础数据，施工期间还能用无人机实时监测工程进度以便督促施工计划严格施行，后期建筑物外观检测中无人机也能识别结构缺陷与潜在隐患进而提升维护效率与安全性。不过该技术推广还面临不少挑战，因为气象条件对飞行稳定性影响很大，所以在复杂地形或者恶劣天气下无人机作业能力会受限，并且数据精度问题也得进一步优化，尤其在高精度要求场景里减少误差还是技术攻关重点，而且各国无人机使用法律法规未完全统一也让跨区域项目实施存在阻碍[1]。虽然如此，但随着技术不断进步、政策环境逐渐完善，无人机测绘技术在建筑工程测量里的应用前景仍然很广，未来几年有望达成更深层次技术融合与行业变革。

2、无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用

2.1 无人机测绘技术的优势及适用性

近年来，建筑行业快速发展使得工程测量要求不断提高，在复杂地形和大规模施工项目里尤是如此，因为传统测量手段的效率和精度很难满足实际需求，而无人机测绘技术有高空作业、快速数据采集与处理等优势，在建筑工程测量领域慢慢变成重要工具。统计显示，过去五年全球无人机市场规模每年平均增长超 20% ，建筑工程领域的应用占比提高不少，且无人机能在短期内完成大面积区域的高精度测绘，地形复杂、环境恶劣或者人力难达之处如山区、河流附近的工程项目特别适用，并且无人机测绘技术受天气和光照条件的严格限制较少，能灵活调整飞行高度和航线以实现多角度、全方位数据采集，其高效和灵活让该技术在建筑工程测量中有很大优势。

无人机测绘技术高效又灵活且成本低、安全性高，与传统地面测量方式比起来，它人力投入和设备运输成本能减少不少并且不用人员去危险区域作业。相关数据分析表明，在建筑工程测量中用无人机，整体成本能降低 30% 还多且工期也能缩短大概 40% ，在桥梁、隧道、高层建筑等大型基础设施建设项目施工时，无人机测绘技术不但提升测量精度，而且大大提高施工管理效率。需要注意的是，无人机测绘技术的适用性和技术成熟度关系很大，如今 RTK（实时动态定位）和 GNSS（全球导航卫星系统）这两项技术用于无人机测绘后，在建筑工程测量里已被广泛验证，稳定性与可靠性给行业提供强大的技术支撑，这些优势让无人机测绘技术在现代建筑工程测量里成了不可缺少的部分[2]。

2.2 无人机测绘在建筑工程测量中的具体应用方法

建筑工程测量中无人机测绘技术的应用方法很多，涵盖前期规划到施工监测的各个环节，其中地形测量方面，无人机搭载高分辨率摄像头和激光雷达设备就能快速生成精确的数字地形模型（DTM）、数字高程模型（DEM），从而给建筑工程设计和规划提供靠谱的地理信息基础，在城市更新、土地开发项目里更是如此，因为这些地方前期勘测效率因无人机测绘技术的应用大大提高，就像某个大型工业园区建设时，无人机两天就完成传统测量方式要两周才能完成的地形数据采集任务且数据精度达到厘米级，并且无人机利用倾斜摄影技术还可获取建筑物三维模型，使得建筑设计和施工方案优化有了直观参考依据。

其次，工程进度监测与建筑物外观检测这两项工作中，无人机测绘技术发挥着重要作用，施工期间，无人机能定期航拍施工现场并生成高分辨率影像，再借助 GIS 系统分析，就能实时知晓工程进度和资源分配状况，既能及时察觉施工中的问题，又能给项目管理提供科学依据，比如有个超高层建筑施工项目，无人机定期拍摄并分析数据，让施工方提前找出安全隐患，还优化了物料运输路线，有效地保障了施工安全。建筑物外观检测时，靠无人机上的高清摄像头和红外成像设备，可迅速识别出建筑物表面裂缝、渗漏之类的问题，尤其适合老旧建筑维护和改造工作，因为不完全统计显示，用无人机检测建筑物外观成本是传统人工检测的一半且效率提高了近三倍，而且无人机技术一直在进步，在建筑工程测量方面的应用方法会越来越多，会给行业带来更多价值。

2.3 无人机测绘技术在建筑工程测量中的精度分析

无人机测绘技术在建筑工程测量时虽有明显优势，但数据精度依然是行业关注重点。当下，RTK 和 GNSS 技术支持下的无人机测绘系统能达成厘米级乃至毫米级测量精度，多数建筑工程测量任务该精度已然够用，不过飞行稳定性、传感器性能、外部环境干扰等因素会影响无人机测绘精度，像强风或者电磁干扰强烈时，无人机飞行轨迹也许会偏离，进而影响数据采集准确性。这几年，行业一直在优化无人机硬件设计和算法模型，以此提高抗干扰能力与数据处理精度，并且借助地面控制点校正和后处理软件分析，无人机测绘技术精度还能进一步提升 [3]。总的来说，技术不断改进使得无人机测绘技术在建筑工程测量里精度表现逐渐接近甚至超越传统测量手段，这就为其广泛应用打下了坚实基础。

3、结论

在建筑工程测量里应用的无人机测绘技术正在深刻变革这个传统行业的作业模式，这几年随着建筑行业对测量的高精度、高效率需求增多，无人机测绘技术依靠自身独特优势迅速冒头，并且统计显示 2022 年全球无人机市场规模超 400 亿美元，建筑工程领域在其间占比提高不少，该技术不但让地形测量和工程监测的时间成本大大缩减而且精准数据采集给施工安全带来可靠保障，不过飞行稳定性、数据精度等问题还得进一步优化并且相关法规的完善也很急迫，往后人工智能和无人机技术深度融合且政策环境慢慢明晰，无人机测绘技术在建筑工程测量里的应用会更广泛并助推行业走向智能化、可持续发展新阶段，这是技术革新也是推动建筑工程高质量发展的关键力量。

参考文献

[1] 郑芳 ;. 无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用分析 [J]. 中华建设 ,2024(03):143-145.

[2] 刘建伟 ;. 无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用分析 [J]. 云南水力发电 ,2022(10):311-313.

[3] 雷带珍 ;. 无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用分析 [J]. 科技风 ,2020(31):108-109.