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無人機(jī)傾斜攝影建模+BIM+GIS空間數(shù)據(jù)助力建筑工程

2020-03-02 23:56 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：GIS前沿 來源：GIS前沿
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目前我國投資建設(shè)規(guī)模的總體趨勢不是減小而是擴(kuò)大，這種趨勢為建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇。但是，由于建筑行業(yè)的復(fù)雜性，建筑施工周期長、資源消耗量大、施工現(xiàn)場...

目前我國投資建設(shè)規(guī)模的總體趨勢不是減小而是擴(kuò)大，這種趨勢為建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇。但是，由于建筑行業(yè)的復(fù)雜性，建筑施工周期長、資源消耗量大、施工現(xiàn)場人材機(jī)繁雜、效率相對較低的現(xiàn)狀，不利于可持續(xù)發(fā)展，在規(guī)劃、協(xié)作以及溝通等方面需要進(jìn)一步完善。無人機(jī)數(shù)據(jù)及“BIM+GIS”越發(fā)火熱的今天，已經(jīng)在建筑行業(yè)蔓延，逐漸取代復(fù)雜人工，做到微小化與自動化，改變了許多傳統(tǒng)的工作模式，可以對整個施工過程進(jìn)行全生命周期的采集、儲存、顯示、運(yùn)算、分析和運(yùn)營管理。這樣既有利于整體規(guī)劃、提高工程施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、節(jié)約勞動力和成本支出，又順應(yīng)了建筑行業(yè)信息化、工業(yè)化、智能化的發(fā)展形勢。

1、建筑工程勘察

建筑工程不管在勘察設(shè)計階段還是在施工階段都需要測繪，傳統(tǒng)的測繪方式耗時長、勞動量大。利用無人機(jī)進(jìn)行地形測繪，日益成為一項新興且重要的測繪手段。其具有采集效率高、成本低、機(jī)動靈活等優(yōu)點，能夠有效減少測繪工作量并極大地縮短工期。為施工團(tuán)隊提供細(xì)致、準(zhǔn)確的測繪數(shù)據(jù)，以及評估工地現(xiàn)場及周邊情況。

02、建筑設(shè)計

我們在項目中利用晨曦BIM智能翻模工具，應(yīng)用人工智能技術(shù)結(jié)合施工順序及制圖規(guī)范自動識別圖紙內(nèi)容，一體化完成圖紙分割與整理、構(gòu)件識別、生成REVIT模型等過程，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、有規(guī)律的自動完成，簡化操作步驟、提高建模效率。同時與晨曦BIM算量無縫對接，完成土建、鋼筋的快速出量。

03、規(guī)劃方案評審與分析

利用無人機(jī)對施工現(xiàn)場及周邊情況進(jìn)行航飛拍照，生成實景三維模型，加載到建筑信息管理平臺中。在平臺中將原有建筑物進(jìn)行踏平處理，并把設(shè)計好的BIM數(shù)據(jù)與原有場景融合，進(jìn)行規(guī)劃可行性分析、日照陰影模擬、可視域分析等處理工作。

04、設(shè)計選址和施工

在施工現(xiàn)場的正射影像圖上進(jìn)行標(biāo)注，這些標(biāo)注的形式包括文字、數(shù)值、線段、多邊形、顏色等，可更直觀地識別工地上的不同區(qū)域的進(jìn)度優(yōu)先級和注意事項。通過航拍對道路、水源、電力線及管道的解譯，為施工便道、用水、供電等提供設(shè)計參考資料，通過對地形的判釋，為擬訂施工運(yùn)輸方案提供依據(jù)，通過對航攝影像中河溝、洪水位點、水坡點等的立體判釋資料，助力施工現(xiàn)場防洪設(shè)計。

05、施工過程管理

建筑施工現(xiàn)場依托無人機(jī)及BIM+GIS管理平臺、實時監(jiān)測系統(tǒng)、信息系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場管理需求，計劃監(jiān)測時間，獲取監(jiān)測圖像、處理無人機(jī)成果數(shù)據(jù)，通過信息存儲到數(shù)據(jù)服務(wù)器，載入建筑信息管理平臺平臺然后進(jìn)行查看、判斷、存檔記錄，為現(xiàn)場管理人員提供管理決策建議，具體可以應(yīng)用在前期準(zhǔn)備工作、安全管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、文明施工及形象宣傳等工作中。

1.前期準(zhǔn)備工作

通過無人機(jī)航拍，將數(shù)據(jù)處理為高分辨率正射影像圖或?qū)嵕叭S模型，可以輔助進(jìn)行測量放線、場地平整、道路規(guī)劃、人機(jī)材合理安排等工作?；贐IM模型成本估算及工料清單(細(xì)部成本評估、協(xié)助數(shù)量、成本估算、提取數(shù)量)，工程分析與仿真(如結(jié)構(gòu)分析、能源仿真、綠能分析與評估、機(jī)械分析、負(fù)載力分析、應(yīng)力分析、幾何分析、活荷載分析、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和參數(shù)分析、耗能分析及設(shè)計、活載和靜載結(jié)構(gòu)分析、照明分析等)。BIM數(shù)據(jù)及GIS成果載入平臺進(jìn)行實時存檔、實時調(diào)取。

2.安全管理

建筑施工管理過程中是非常重要的，由于建筑行業(yè)的從業(yè)人員復(fù)雜，整體文化程度偏低，工人們的安全生產(chǎn)意識有待加強(qiáng)，利用無人機(jī)監(jiān)工可以更有效的監(jiān)視和規(guī)范員工的行為，將高清攝像頭搭載于無人機(jī)，控制云臺可以在施工現(xiàn)場從不同高度、不同角度監(jiān)督工人們施工是否規(guī)范，例如施工人員是否正確佩戴安全裝備，人員所處位置判斷施工人員安全，機(jī)械和建筑材料擺放是否合理有無危險，并作出安全警示。無人機(jī)能近距離靠近施工建筑，這樣能夠使得工程細(xì)部安全問題容易被發(fā)現(xiàn)，方便工作人員及時排查安全隱患、制定安全措施、保障人員安全。

建筑信息管理平臺

對于 BIM 來說，BIM 的整個生命周期從設(shè)計、施工到運(yùn)維都是針對 BIM 單體精細(xì)化模型的，但是其不可能脫離周邊的宏觀的地理環(huán)境要素，成為空中樓閣。而GIS一直致力于宏觀地理環(huán)境的研究，提供多種實用的 GIS 查詢與分析功能，同時提供 GIS 的位置服務(wù)和空間分析等。為 BIM 提供專用的動態(tài)模擬功能，并且在 BIM 的運(yùn)維階段，GIS可以為其提供決策支持。BIM 數(shù)據(jù)是三維 GIS 的一個重要的數(shù)據(jù)來源，能夠讓三維GIS從宏觀走向微觀，同時可以實現(xiàn)精細(xì)化管理。另一個方面，與 BIM數(shù)據(jù)的融合使三維 GIS 從室外走向室內(nèi)，實現(xiàn)室內(nèi)外一體化的管理。

平臺有多數(shù)據(jù)融合信息查詢、統(tǒng)計分析、管理等特點，建筑管理平臺導(dǎo)入相關(guān)項目的規(guī)劃設(shè)計文件、施工方案文件、質(zhì)量記錄文件、無人機(jī)全生命周期的成果數(shù)據(jù)以及建成建筑物逆向BIM等匯總進(jìn)入平臺，BIM與GIS融合在平臺中，不僅實現(xiàn)了建筑全生命周期工作的輔助，從而也實現(xiàn)了三維可視化電子數(shù)據(jù)存檔、竣工匯報、展示宣傳、后期運(yùn)營維護(hù)與管理。利用GIS宏觀尺度上的功能，BIM應(yīng)用在建筑、水利、交通、室內(nèi)導(dǎo)航等行業(yè)領(lǐng)域。

文章轉(zhuǎn)載于：黑龍江旭之升地理信息有限公司；GIS前沿

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