[发明专利]一种基于无人机倾斜摄影技术对超高层建筑变形检测的方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机倾斜摄影技术对超高层建筑变形检测的方法，包括以下步骤：首先利用无人机倾斜摄影获取影像资料，对超高层建筑外墙面进行像控点、检查点和控制点布设，并将坐标量测出来，将影像数据和坐标数据导入建模软件生成实景三维模型；然后对实景三维模型上的控制点位置，检查点复核数据进行检核，确定三维数据；最后将三维数据导入三维检测软件，逆向生成新的三维模型，于实景三维模型比对，通过计算获取超高层建筑的变形量以及变形轨迹。该方式弥补传统监测技术上存在的不足，能获取建筑物外立面相对全面的位置信息，达到全方位对建筑进行变形检测的目的。

技术领域

本发明属于无人机倾斜摄影技术领域，具体涉及一种基于无人机倾斜摄影技术对超高层建筑变形检测的方法。

背景技术

随着中国经济的迅猛发展，超高层建筑在国内越来越多。在超高层建筑的建设中，从施工到竣工，需要不断对超高层建筑进行变形检测，在目前工程中对超高层建筑物的变形检测项目，主要包括垂直度检测、平整度检测、沉降值检测和偏移量检测等。超高层建筑物在建设过程中会产生偏差，偏差在一定限度内，可以是正常现象，但超过一定限值，就会影响建筑物使用，严重时甚至危及建筑物的安全，因此，对超高层建筑物进行变形检测，以确保高层建筑在建设过程中符合规范标准，是保证施工质量的重要手段之一。

工程上，垂直度一般采用吊锤法、经纬仪外控法或激光铅直仪法进行检测，吊锤法受风力、外界环境影响较大，精度相对较低，且吊锤滑坠伤人的风险较高；经纬仪外控法是最常用的一种方法，要求建筑四周宽阔且通视无遮挡，在进行超高层建筑检测时所需观测距离较远，长距离观测由于人员目视能力的降低，检测误差随距离增长而变大；激光铅直仪法精度比较高，但投资比较大，通常用四台仪器同时投测，而且仪器不能通用，易出故障，长距离投测时光斑易分散，精度会随楼层增高而降低。平整度检测一般通过两米靠尺＋塞尺检查，通过点位抽查实现，精度低，相对于大面积的外墙，检查点所占比重微乎其微。沉降值检测通过在建筑物周围布设沉降观测点并记录资料后，通过计算获得沉降量和沉降速度。偏移量检测一般采用基准线法测定，是以通过建筑物轴线或平行于建筑物轴线固定不变的铅垂面作为基准面，由此来测量建筑物的偏移量。

传统的建筑物变形检测方式，无法对细部结构进行观测、且劳作强度大、效率低，存在人工测量误差较大的问题，在面对超高层、大范围构筑物、密集建筑群时，传统的人工测量手段就变得十分繁琐、不便且误差不可控，对超过一定高度的建筑物外墙的垂直度和平整度检测，只能进行特征点测量，基本无法做到全局监控。

发明内容

本发明的目的是，基于无人机倾斜摄影技术，通过三维建模，利用模型构建三维数据，获取建筑物外立面相对全面的位置信息，以达到全方位对超高层建筑物变形检测的目的，弥补传统检测方式的不足。

本发明采用的技术方案是：

一种基于无人机倾斜摄影技术对超高层建筑变形检测的方法，包括以下步骤：

S1实景三维模型生成：利用无人机倾斜摄影获取超高层建筑的影像资料，对超高层建筑外墙面进行像控点、检查点布设，在建筑四周环境内进行控制点的测设，将影像数据和坐标数据导入建模软件生成实景三维模型；

S2获得三维数据：对实景三维模型上的控制点位置，检查点复核数据进行检核，数据检测合格后，在实景三维模型表面确定真实的三维数据；

S3垂直度检测：将三维数据导入三维检测软件，界定建筑物垂直度起线范围，设定垂直面，通过形位几何公差，对建筑外立面垂直偏移情况进行检测；

S4平整度检测：将三维数据导入三维检测软件，于外墙面上确定一处平面，通过模型平整度检测工具，将该平面作为参照值，界定外墙面范围，利用软件平面度检测工具，对建筑外墙面的平整度进行检测；