无人机摄影测量在工程勘测中的应用

杜紫珊¹  林创鸿²  邱云鹏³

1.身份证号码：130637199001102734

2.身份证号码：445221199601141619

3.身份证号码：441622199204185217 

摘要：工程勘测作为项目建设的前置环节，勘测成果质量直接影响工程设计施工以及后期运维管理。传统人工勘测受地形条件制约明显，作业效率有限，复杂区域还存在较高安全风险。无人机摄影测量凭借机动高效的数据采集能力，能够快速获取场地地表信息，生成影像点云及三维模型等多种成果。本文结合工程勘测实际工作，分析无人机航测的应用现状，对比传统作业模式存在的不足，围绕数据处理场景应用全流程质量控制展开论述，为无人机摄影测量在工程勘测领域规范化落地提供实践参考。

关键词：无人机摄影测量；工程勘测；三维建模；质量控制

0 引言

工程勘测贯穿工程项目建设的各个阶段，场地地形地貌地物分布高程信息是方案设计工程量计算施工管控不可或缺的基础依据。传统依靠全站仪水准仪开展的人工勘测模式，在大面积复杂场地作业时需要投入大量人力物力，遇到陡坡沟壑临水区域，不仅采集难度大，还会给外业人员带来安全隐患。无人机摄影测量技术的不断成熟，为工程勘测数字化转型提供新的路径，可以快速完成大范围场地的数据采集工作。推进无人机航测技术在勘测工作当中的规范应用，完善作业流程与质量管控手段，能够切实提升勘测作业效率与成果精度，助力工程行业数字化升级。

1 无人机摄影测量工程勘测应用现状

1.1 无人机外业数据采集实施情况

现阶段无人机外业航摄采集已经大规模应用于市政道路水利矿山土地整治等各类工程项目，逐步成为工程勘测外业的主流作业手段。作业人员使用多旋翼无人机搭载高清航摄传感器，结合勘测区域范围地形起伏障碍物分布完成航线规划，依照预设航线开展连续影像拍摄。通过科学设定飞行高度航向重叠旁向重叠飞行速度，保障影像清晰度与全覆盖效果，在短周期内完成大面积场地原始数据获取，彻底改变传统人工逐点测量的作业模式，大幅度压缩外业勘测的整体工期。无人机航测具备良好的地形适配能力，能够抵达人员无法涉足的危险区域开展拍摄，有效降低野外勘测的人身安全隐患^[1]。

正式航摄实施前，工作人员需要完成现场踏勘空域报备高压线路高大建筑排查等前期工作，规避大风雾霾强光逆光等不利气象条件，减少外界环境对影像质量造成的负面影响。国内大量工程项目实践积累了丰富实操经验，逐步形成适配不同工程类型的外业作业范式，降低设备操作不当航线设置不合理带来的人为失误。原始影像的完整度清晰度直接决定后续内业解算的上限，严谨规范的外业采集工作，能够为空三解算点云生成三维模型重建提供质量可靠的原始素材，减少后续内业阶段的数据修复工作量，保障整套勘测工作能够平稳有序推进。

1.2 工程勘测传统作业现存局限

传统工程勘测依靠人工携带测量仪器开展离散点位采集，整套作业流程繁琐复杂，人力物力成本消耗较高。面对规模较大的线性工程或是地形起伏剧烈的建设场地，勘测工期会被进一步拉长。人工测量只能得到有限的离散控制点，无法完整还原场地全部地表细节，产出的勘测成果数据维度较为单薄，难以支撑现代工程精细化设计空间仿真分析等工作，在大型复杂工程项目当中暴露出明显的适配短板，已经不能完全匹配当前工程建设的发展节奏。

复杂地形条件会进一步放大传统勘测模式的各类缺陷，山地陡坡沟谷临河区域很难实现无死角全覆盖测量，极易形成勘测数据空白地带。野外作业过程中，仪器系统误差人员操作偏差外界气象环境干扰，都会造成测量数据出现失真，反复的现场转场作业提升错测漏测的发生概率，勘测成果整体稳定性无法得到充分保障。传统勘测模式的数据更新效率低下，很难跟踪记录施工过程中场地地形的动态改变，不能及时捕捉边坡形变土方变动等关键信息，难以支撑施工全过程动态监测工作，制约工程项目精细化管控水平进一步提升。

1.3 无人机勘测技术应用优势表现

无人机摄影测量打破传统人工勘测在作业效率空间范围上的多重限制，可在较短周期内完成大范围场地全覆盖影像采集，整体作业效率远超传统人工勘测模式，有效压缩项目前期勘测工期，减少人力以及时间成本消耗。航摄获取的连续影像数据完整保留场地地形地貌地物纹理边界细节，产出的数据信息更加多元丰富，能够为项目方案编制土方量核算场地现状研判提供充足的空间数据支撑，弥补传统勘测数据维度不足的短板。

无人机勘测作业无需工作人员深入高危作业区域，从源头规避边坡坍塌高空坠落涉水作业带来的各类安全风险。无人机设备机动灵活，可根据项目建设进度随时开展复测补测，快速完成场地现状数据的动态更新。依托配套内业处理软件，能够批量生成正射影像高程点云实景三维模型等多元化成果，完整覆盖工程规划施工监测竣工验收各个业务环节。该技术高度契合现代工程数字化建设的发展趋势，推动工程勘测向着高效安全智能化的方向迭代升级，为工程行业高质量发展提供坚实的技术助力^[2]。

2 无人机摄影测量工程勘测实践与优化

2.1 影像数据处理与模型构建

无人机采集得到的原始影像会存在镜头畸变光照不均角度偏差以及影像冗余等问题，必须经过完整的内业处理流程，才能够生成满足工程标准的勘测成果。将原始影像导入专业航测软件，依次完成影像校正影像拼接色彩均衡处理，剔除模糊过曝无效影像，统一整套影像的色彩与坐标基准。经过空中三角测量运算生成密集点云，还原场地真实高程信息地形起伏以及各类地物边界，为三维模型搭建打下坚实基础。

对点云数据进行降噪过滤处理，清除悬浮噪点填补模型空洞，优化点云整体质量。经过网格构建纹理映射生成场地实景三维模型，真实还原地形起伏建筑轮廓道路水系植被分布。结合工程勘测的实际需要对模型开展精细化修饰，规整地物边界消除模型扭曲变形问题。基于处理完成的点云与模型数据，提取等高线高程数据生成正射影像图，把原始航摄影像转化为工程可直接使用的勘测成果，满足规划设计工程量统计等多方面工作需要。

2.2 工程勘测各类场景实操应用

无人机摄影测量可以贯穿工程项目前期规划中期施工后期验收的全流程，适配不同阶段的勘测工作需求。在项目规划设计阶段，通过航摄建模快速获取完整场地地形资料，服务于选址论证方案比选坡度分析土方测算等工作，为工程方案编制提供客观可靠的空间依据。针对公路水利矿山这类线性大范围工程，能够高效完成带状区域全覆盖勘测，弥补传统勘测存在盲区效率低下的不足，提升前期规划设计工作的科学性。

进入施工阶段，可以周期性开展无人机航摄作业，获取多期场地影像与模型，对比不同时期的数据，掌握施工进度土方变动边坡形态变化，及时识别潜在安全隐患。到竣工验收环节，依托高精度三维模型和正射影像，开展现场现状核查工程量复核建设成果验收，减少大量人工现场核查工作。多场景的应用打通工程建设全周期的数据链条，实现勘测工作与施工管控深度结合，提升工程项目整体管控水平^[3]。

3 结语

无人机摄影测量凭借机动高效安全的特点，有效弥补传统工程勘测模式的诸多短板，在工程建设各个阶段得到广泛运用。本文梳理无人机航测外业采集的实际现状，剖析传统勘测模式存在的局限，阐释无人机技术具备的应用优势，围绕影像处理模型搭建多场景实践以及全流程质量控制展开系统分析。随着硬件设备与解算算法持续迭代，无人机航测的精度还会进一步提升，未来会更深层次融入工程建设体系，推动工程勘测行业向着数字化智能化方向持续发展。

参考文献

[1]王积祥.工程测量中无人机测绘技术的应用研究[J].中国设备工程,2025,(15):213-215.

[2]王晓阳.建筑工程测量中无人机测绘技术的应用[J].城市开发,2025,(6):27-29.

[3]余国庆.工程测量中无人机测绘技术的应用分析[J].江西建材,2023,(7):147-148+151.

...