[发明专利]一种无人机航测与BIM技术结合管理污染场地修复土方量的方法

权利要求书

1.一种无人机航测与BIM技术结合管理污染场地修复土方量的方法，包括以下具体实施步骤：

步骤一，污染场地无人机数据信息采集

首先根据化工企业厂房、库房、设备的历史位置和污染场地现场实际情况，初步估计污染场地的区域和边界；在航线规划软件中规划无人机飞行航线、作业高度、飞行速度、飞行时间；依据区域网布设法布设控制点，利用GPS测量系统获得控制点的三维坐标信息；无人机根据航线自动完成污染场地现场影像数据采集；

步骤二，污染场地三维地理模型的构建

将无人机的数据导出，在三维建模数据处理软件中，将影像数据和控制点坐标数据通过空中三角测量技术得到完整的点云数据，将点云数据导入Autodesk CAD软件输出得到高程性质的点、线数据；基于无人机所拍摄的系列图片，构建真实施工片区的三维模型，叠加上图片纹理之后生成实景三维模型；从无人机所拍摄的影像中提取与污染相关的要素，基于这些要素的坐标位置获得污染场地的区域边界；

步骤三、污染场地土壤样本采集和检测

沿着步骤二获得的污染场地的区域边界，采用边界线左右间隔交叉分布采样的方法对土壤进行采样，每一采样点分别间隔0.5-1米深度采取各土层的多个土样，检测样品获得各采样点各土层中污染物的分布情况，从而精确地获知污染区域的边界范围及污染物的分布区域和深度，对步骤二中的模型进行修正；采用Voronoi图将区域边界进行简化，便于开挖；

步骤四，建立BIM模型

将步骤二、三的数据导入revit软件生成三维原始地形模型，分析三维原始地形模型中已有的污染场地情况，并在该实景三维模型基础上编辑污染场地修复施工需要的各项设施；将BIM模型融入实景三维模型中，模拟污染场地现场各项设施，得到调整后的三维污染场地修复施工布置图；

步骤五，BIM模型在污染场地修复土方管理中的应用

在步骤四的软件中得到污染修复区域新地形模型与原地形模型之间的差量计算，得到土方工程的开挖边界、深度，计算整体开挖工程量和回填工程量；进一步地，基于规划图纸中建设用地第一类用地和第二类用地的划分区域，分别计算两类用地所需的土方工程量，分别规划第一类用地和第二类用地开挖土方的堆砌位置、运输处理回填路径，结合Autodesk CAD做出施工图；施工过程中严格按照BIM模型数据进行测量、放线、打桩、开挖、回填，动态监测挖填土量情况；

步骤六，无人机结合BIM软件实现污染场地修复项目全流程管控

在三维环境下对污染场地的施工现场布置调整，污染场地修复项目的流程管理按照项目进度分为：每日修复项目进度控制和阶段性修复项目进度控制；①每日修复项目进度控制即每日在固定时间内无人机获取现场的全景图，并与修复项目进度计划对比，更直观的判断项目进度是否有偏差，并提出解决方案；此过程还实现现场安全监控，针对修复项目施工过程中出现的安全隐患可以拍照取证，并及时上报，进一步解决；②阶段性修复项目进度控制即根据项目不同阶段获得的三维实景模型，并将三维实景模型与BIM模型结合对比，对项目进行阶段性的控制。

2.根据权利要求1所述的一种无人机航测与BIM技术结合管理污染场地修复土方量的方法，其特征在于，步骤一中，航线规划软件具体包括：DJI GS RTK,DJI GS Pro或DJI GO4。

3.根据权利要求1所述的一种无人机航测与BIM技术结合管理污染场地修复土方量的方法，其特征在于，步骤一中，GPS测量系统采集方法具体包括：单点定位、相对定位、网络RTK或差分GPS。

4.根据权利要求1所述的一种无人机航测与BIM技术结合管理污染场地修复土方量的方法，其特征在于，步骤二中的三维建模数据处理软件是Context Capture，PhotoScan或Pix4Dmapper。

5.根据权利要求1所述的一种无人机航测与BIM技术结合管理污染场地修复土方量的方法，其特征在于，步骤二中与污染相关的要素包括土壤颜色、植被覆盖、废渣废料堆。

6.根据权利要求1所述的一种无人机航测与BIM技术结合管理污染场地修复土方量的方法，其特征在于，步骤三中在距离边界线1-1.5米的左右范围内进行土壤采样，间隔0.5-1米的深度进行土壤采样，直至距地面10米的土壤深层位置。