OMG！无人机+BIM，中山大学深圳校区工程是在“炫技”吗？

近年来携带高清镜头的一体化无人机技术日益成熟，能够实现空中自由多角度航拍以及规划航线飞行，逐渐在各领域展开成熟应用。

倾斜摄影实景建模利用无人机规划航线自动快速采集地表序列高清像片，生成厘米级精度地表三维模型，既反映地表准确的空间几何信息也拥有丰富的地表色彩纹理信息。无人机与BIM技术的结合，本质上就是无人机获取到的实景模型点云数据和BIM数字模型技术的结合运用。

无人机倾斜摄影

作为辐射粤港澳大湾区及亚太地区的高层次创新人才重要培养基地，中山大学·深圳校区建设工程III标项目于2018年10月正式启动。中山大学深圳校区工程由上海建工集团承建，用地面积66万㎡，总建筑面积51万㎡，整个校园依山而建，共计15个单体，多处单体之间以连廊的方式连接，是典型的大型复杂山地群体工程建设项目。

中山大学深圳校区工程项目整体效果图

为解决大型复杂山地群体工程建设难题，项目团队采用无人机结合BIM技术，通过不断尝试和技术创新逐一解决问题。

无人机结合BIM技术解决工程难题

工程场地原始地貌地形起伏变化大，最大高差为106m，普通的平面二维数据不足以支撑技术人员快速准确地进行方案规划；15栋建筑单体、校园道路、室外总体等相关配套工程组织与有效协调工作难度较大；原始地形变化需不断测绘三维地形数据，传统的土方算量方法对于具有复杂地形的山地工程而言计算精度差且效率低。

中山大学深圳校区工程项目效果图

项目团队利用无人机结合BIM技术将设计和施工所产生的数据进行关联，提供了详细的施工指导和施工监管，并辅助解决相关工程问题。

1 基于无人机的快速地形测绘

为解决复杂山地三维地形数据缺失造成的临设方案规划困难以及大体量快速三维地形测量的技术难题，项目团队引入基于小型无人机倾斜摄影和地面精确GPS控制的技术。通过倾斜摄影建立场地三维实景模型并提取地形数据，创建生成三维地形曲面以及坡度、坡向分析图，同时在三维软件里进行三维道路规划、堆场选址布置。

临时堆场选址

项目团队利用实景模型数据进行通视分析，以辅助大区域项目场地 络中转基站选址，并辅助确定智慧工地视频监控摄像头安装点位。

2 无人机全景球高效时态数据采集

无人机全景球拍摄是通过无人机定点悬空自动聚焦顺次拍摄水平、竖直方向等间隔的序列影像，在全景图像拼接软件中对序列影像完成拼接形成360°球型全景影像，形成在该视点对空间的全局连续影像，拥有更丰富、交互体验更佳的沉浸式影像效果。

全景拼接影像

360°自由旋转全景影像

项目团队利用无人机全景球拍摄技术定期对现场施工数据进行全视角记录，并对历次拍摄数据集成管理，形成时序性施工现场留存数据，用于进度汇 、方案交底、界面划分、分区管理责任落实、施工问题讨论等，解决传统情况下没有实际数据而出现的各种问题。

3 基于无人机倾斜摄影的大体量土方量精确计算

为解决大体量填挖方量精确计算难题，项目团队通过无人机获取的实景模型和设计场平数据模型叠加进行土方量计算，以此确定项目土方是否需要外运以及外运土方量；同时通过项目区域划分精准计算各区域挖填方量，制定内驳计划。

原始与设计地形曲面叠加

4 数字化施工质量控制

实景模型和BIM模型都具有准确的地理信息，这一特性使两者能够准确合模，通过合模能够发现现场施工是否存在偏差。

边坡施工检查

上海建工集团以中山大学深圳校区工程为主要试点，深入研究并实践了无人机结合BIM技术在建筑工程中的应用，为项目实施提供了新的技术支撑与管理手段，解决了部分传统技术手段无法很好解决的工程难题，辅助建筑工程项目各环节高效率、高质量进行。

中山大学深圳校区工程项目整体效果图

无人机结合BIM技术在工程上的应用，为后续探索全过程数字化、信息化的施工质量控制与效率提升提供了一个方向：聚焦数字化测绘、智慧工地终端数据采集等技术，实时获取施工现场真实情况，链接BIM设计数据打通设计与现场的数据关联，实现精细化按图施工与质量管控，提高精益化建造水平。