广西理工职业技术学院 广西崇左 532200
摘要：在实际工作中，城市道路建设在监理过程中存在一定制约因素，主要表现为道路项目建设涉及因素较多、信息传递流程较为繁杂影响决策指令发布效率、管理体系信息化程度较低及影响运维管理效率。这些制约因素严重影响“智慧交通”发展。通过利用无人机倾斜摄影辅助GIS+BIM技术构建施工管理虚拟的信息平台，可以有效对城市道路建设进行数字化、信息化、可视化管理，因此，无人机倾斜摄影辅助GIS+BIM的技术分析对工程师做好“三控两管一协调”具有重要意义。基于此，本篇文章对无人机倾斜摄影辅助GIS+BIM技术在公路工程监理中的应用进行研究，以供参考。
关键词：无人机倾斜摄影；GIS+BIM技术；公路；应用
引言
传统的公路施工监理手段仍以现场巡视、旁站、材料取样以及平行检验等为主，依靠经验对公路施工的可行性、事故预测和调度优化等方面进行分析，这要求监理工程师具有很高的知识结构和社会经验。无人机倾斜摄影辅助GIS+BIM技术技术作为一种可视化的建筑信息模型，将信息化技术手段应用到项目中，改变传统的监理手段，能够协调统一设计、施工和运维环节的各项数据，满足协同设计、动态施工管理以及高效率运维管理的要求，保证工程建设质量和进度。
1相关概述
1.1无人机倾斜摄影
无人机倾斜摄影测量是指在无人机飞行平台上挂载多个多角度非量测数码相机，从空中对地面进行拍摄获取地面影像数据。目前主流的搭配为五镜头，即前视、后视、左视、右视和下视，四个侧视镜头主要获取建构筑物侧面纹理信息，这位立面测量提供了保障。下视镜头获取建筑物的顶部信息，避免航飞过低时建筑物顶部因重叠度不够而出现空洞。五镜头侧视镜头夹角一般呈45度，由等边直角三角形可知，要完整获得测区边缘，则航线至少要外扩一个航高。
1.2 GIS技术
GIS是一种专业性非常强的测量技术，这种技术可以通过收集地理和地质信息建立相应的展示系统，并且将数据与信息通过图形展现出来，让使用者充分了解地质和地理情况。因此这种技术不仅应用在煤矿行业，还被广泛应用于建筑行业中。该技术在我国发展的时间比较短，现在主要的技术应用内容为数据信息管理、三维转换和立体空间分析。同时，GIS系统还可以和其他系统进行有效的联合通过交换数据建立立体模型，全方位展示地质情况。
1.3 BIM技术
建筑信息模型（BIM）是指以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，建立建筑模型，继而通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。随着在实践中的应用与发展，BIM技术已经形成了一套标准的执行体系，并得到了来自国内外相关部门的肯定。我国不仅针对BIM技术标准构建的必要性做出了系统性的研究，也对当前国际标准体系进行了深入的探索，并且进一步加深了BIM技术的定义化：既能在建筑工程整个建设过程中提供详细的共享信息以及数据资源，又能为施工中各个环节中的决策提供基本的信息数据支持。
2 BIM与GIS技术集成的方法
2.1 BIM与GIS融合过程
BIM与GIS的数据标准各不相同，直接共享会导致数据的不匹配、丢失、甚至损坏源数据。针对二者的融合问题，可采取保持一方数据不变，另一方数据转换的方式，即寻求基于建设管理平台，如何将IFC标准格式下的BIM模型转化为本平台所支持的3DTiles格式文件的办法。
①区块可见性判断；②LOD级别判断；③剔除策略等。该方法的优势在于，以上优化均基于平台已有内核，无需进行二次开发，便于调整和优化，只需要通过Cesium3DTileset接口，调用本地3DTiles模型文件，再根据工程项目实际信息定义相应的数据路径、瓦片个数、模型位置等信息即可。
2.2 BIM+GIS建设管理应用方案
采用BIM+GIS技术打破传统的信息壁垒，用数据跟踪公路工程在建设过程中每个工程项目的空间位置、设计成本、进度、质量和安全等信息数据，帮助监理工程师更高效的提供决策分析，提高工作效率。
项目重要工点包括全线桥梁、隧道及互通。对于重要工点BIM模型，在全项目BIM模型的基础上，重要工点模型精度满足本项目施工建设工程信息化分部分项划分标准，具有工程图纸数据、工程量数据、工程清单数据及分部分项划分数据信息，能够实现任意构件相关设计图纸、施工信息的挂接。重要工点结合BIM模型，可让质保资料、进度计划、计量支付、实验检测等所有数据引用同一数据底层，实现数据的相互关联及高效转换。
2.3 功能实现
搭建包含工程建设、质量管理、安管管理、竣工资料等传统详细化信息化平台的既有功能，满足全项目段所有施工资料的信息化建设，利用BIM技术的可视化和参数化特点，通过对复杂节点分析，管线综合优化，施工现场模拟等方法，事前明确监理控制要点，增强质量安全控制的针对性。
3无人机倾斜摄影测量技术在公路监理中的应用
传统航空摄影测量是在高空垂直角度拍摄地物，而无人机倾斜摄影测量技术是利用同一平台搭载多台传感器，同时从垂直、侧视等多角度采集影像，有效的弥补了传统航空摄影的局限。因此无人机倾斜摄影测量可以更加完整的采集被测物体的侧面纹理信息，最终生成的三维模型信息更加丰富，结构更加完整，纹理更加真实，反应出被测区域情况，提高准确度。
在公路工程施工过程中，无人机搭载倾斜云台进行航飞，获得的原始倾斜影像数据，将影像信息采用三维建模软件快速建模，最终生成实景三维模型。然后根据需要，利用正射影像图和三维立体模型快速生成工程项目所需地各种大比例尺地形图，更好地为工程项目提供基础资料。无人机倾斜摄影技术可以迅速地采集工程项目地面不同高度、角度、距离地空间信息，能够真实的反应项目实施进度情况，获取丰富的影像数据，通过BIM+GIS技术在三维平台上将进度计划与施工现场实时对比，为监理工程师提供了多种进度对比分析，能更好的实现“三控两管一协调”的监理职能。
结束语
随着5G的应用、大数据采集、智慧城市建设等的需要，无人机与BIM技术融合可以帮助监理人员对建筑工程建设中的质量、进度、成本、安全控制以及组织协调管理提供了很大帮助，在监理行业中的应用发挥着重要的作用。本文探索了无人机倾斜摄影辅助GIS+BIM技术在公路工程监理中的应用，将倾斜摄影辅助生成的三维实景GIS模型与BIM结构模型成果进行融合，反应真实空间位置，可快速、高效、准确的处理三维空间数据，为工程监理提供了有力的帮助，能够有效地实现多维度地信息管理。
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基金项目：
2021年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“无人机与BIM技术在工程监理行业中的应用与研究”项目资助（项目编号2021KY1896）。