[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

说明书

本发明提供了一种无人机航测与BIM技术结合管理污染场地修复土方量的方法，所述方法包括以下步骤：使用无人机对污染场地进行数据信息采集，将无人机数据导出，在三维建模数据处理软件中，输出得到高程性质的点、线数据，基于土壤颜色、植被覆盖情况、废渣废料堆的位置获得污染场地的大致区域边界；然后对边界线附近的点进行土样采集，获得精准的污染场地区域边界；根据数据数据导入revit软件生成三维原始地形模型，建立BIM模型；基于BIM模型得到土方工程的开挖工程量，以及开挖边界、深度等信息数据，实现污染场地修复项目全流程管控。利用无人机获取整个污染场地的全景图并生成三维实景模型，与BIM模型相结合，大大降低了人工测量建模成本，增加污染场地修复施工过程的时效性和真实性，满足三维可视化进度对比的需求。

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，具体涉及一种无人机航测与BIM技术结合管理污染场地修复土方量的方法。

背景技术

化工企业长期的生产导致厂区土壤污染，在搬迁厂区建设住宅和商圈之前需要对污染土壤进行修复后回填。根据《土壤环境质量-建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)的规定，建设用地包括第一类用地和第二类用地，其中第一类用地用于建设住宅、中小学、医疗机构等，第二类用地用于建设物流仓储、商业服务设施等，前者对于土壤中污染物的含量标准比后者高，例如六价铬第一类用地和第二类用地的筛选值分别为3.0mg/kg、5.7mg/kg，管制值分别为30mg/kg、78mg/kg。由此可见，虽然在建设新建筑之前都需要对厂区土地进行修复，但是基于厂区规划的建筑物(住宅或商业)的不同，需要将土壤按照规划范围单独修复以分别满足第一类用地和第二类用地的要求，二者修复标准的不同将极大地影响土壤修复的成本。然而，现今很多建筑公司为了压缩成本，不严格执行修复标准，按照第二类用地的标准修复第一类用地，或者将两类土壤混堆回填，对工程进度和执行情况缺乏有效监管。

污染场地修复工程缺乏有效监管的另一个原因是工艺过程较长、步骤繁多。污染场地修复前首先需要调查人员对污染场地现场进行勘察，了解场地状和周围区域基本情况。对于区域大或地形复杂的污染场地，后期修复施工依赖前期调查监测和建模，然而通过人工测绘建模具有周期长、成本高、时效性差、误差高等缺点，为后期的设计和施工带来很多难题。尤其是场地修复土方量的预结算过程，因为没有精准的测量工具，土方量的评估和测算通常以测绘人员的目测和估算为主，干扰因素多，后期往往因为工程量偏差较大引起劳资双方纠纷。对于场地修复项目的整个过程管理，传统上的信息输出多是以文字图表等二维形态进行描述，不能较为直观的反映场地修复过程的进度。

针对上面的问题，需要找到更加有效的测量和建模方法。随着现代科技的发展，无人机航拍技术越来越多地被应用在建筑施工、环境监测、城市化建设领域。无人机作为一个获取实景数据的高效工具，搭配高清摄像头或激光雷达等监测设备，能够高效获得真实环境中的空间数据，再通过算法校正和处理，最终得到点云数据或三维模型。BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling)的简称，作为建筑学、工程学及土木工程的新工具，配合虚拟现实技术和仿真模拟技术将三维模型更加立体的呈现出来。进一步添加大量的设计参数和项目相关信息，模拟建筑空间所具备的真实信息。专利CN109410327A公开一种BIM和GIS的三维城市建模方法，通过数据测量和处理、BIM建模等用在数字城市构建上。专利CN109410330A公开一种基于BIM技术无人机航拍建模方法，用于建筑工程施工领域。专利CN111243090A公开了一种土方量计算方法，利用无人机倾斜摄影技术生成实景三维模型，然后使用BIM模型提取初始地形资料。然而，目前在污染场地修复领域，尚未有联合使用无人机航拍和BIM建模的技术，对于本领域存在的诸如第一类用地和第二类用地的精准划分、明确土方开挖回填量等技术问题来说，这种结合值得研究。

发明内容

本发明目的在于解决上述背景技术中污染场地修复领域中，将无人机航拍技术和BIM建模技术结合应用在污染地块模型建立、修复场地土方量测算监管，以解决现有的模型建立复杂、土方量测算难等问题。