当 “低空天眼” 遇上工程管理,这场技术革新太硬核!
在广西全力打造低空经济高地的浪潮中,高校科研力量与企业实践需求正加速融合。广西交通职业技术学院长远谋划布局,自 2016 年起选派教师学习无人机测绘等相关应用,积累了无人机测绘技术经验。并顺应工程建设等市场新需求在 2024 年组建了低空技术团队,为学校、广西低空交通创新应用中心(以下简称“中心”)及行业围绕教学、科研、项目实践等方向展开了“低空+N 种场景应用”实践研究。近日,低空技术团队数位骨干教师携手本地施工企业,将无人机高精度航测技术深度应用于在建的市政道路工程项目,在土石方计算、高大边坡复核、用地红线侵限复核、征地面积复核等关键环节实现突破,用科技为项目精细化管理注入新动能。

航测前做好像控点布设及数据采集工作

飞行环境满足条件下,航线设置好后无人机一键起飞
一、破解施工痛点:传统测量的 “效率瓶颈” 被打破
“以往人工测量 2 公里路段的土方量,需要 5 名技术员连轴转 3 天,数据误差还可能超过5%。” 合作施工单位技术负责人坦言,道路工程中复杂地形带来的测量难题,一直是进度管控与成本核算的 “绊脚石”。针对这一痛点,团队量身定制技术方案:在测区内科学布设像控点,采用搭载高分辨率镜头倾斜摄影系统的无人机,以 60%-80%重叠率完成项目范围全域航摄,结合 RTK 高精度定位技术实现厘米级数据采集。在本次实测的 K0+000-K1+630 标段,无人机仅用 23 分钟就完成了 230 亩区域的外业影像数据采集,生成的三维实景模型精度达 1 厘米级,彻底改变了 “人工跑腿、布点稀疏、陡坎漏缺、效率低下” 的传统模式。


基于生成的测区可见光三维模型、高度点云模型等文件进行后续工程应用计算
二、四大核心应用:技术落地的 “实战成绩单”
(一)土石方计算:精度提升 3 个百分点
通过内业建模软件对航测数据进行空三加密处理,团队构建的三维模型可精准还原地形起伏。对比施工方原报数据与模型测算结果,挖方量误差从传统方法的 4.2% 降至 1.1%,成功规避了工程结算中的潜在争议。“相当于为项目节省了近百万元的成本风险准备金。” 企业技术主管给出这样的评价。


土石方计算内业处理
(二)高大边坡复核:三维建模实现 “无接触精准校验”
针对项目中多处 20~35 米高的陡倾边坡,团队摒弃了传统 “攀爬测尺 + 全站仪定点” 的高危模式,依托无人机生成的 1:500 三维实景模型开展参数复核,根据规范公式精准测算出实际开挖坡度。以 2#(K1+240~K1+410)边坡为例,模型测算实际坡度为 1:1.25,与设计要求的 1:1.2 误差仅 0.05,符合规范允许范围;而3#边坡局部测算坡度为 1:1.08,超出设计值 0.12,团队立即同步数据至施工方,辅助调整开挖方案,避免了因坡度过陡引发的滑坡风险。整个复核过程仅需 5 分钟,较传统人工测量效率提升 8 倍,且全程无人员接触危险坡体,大大降低测量人员的安全风险。

高大边坡复核
(三)用地红线侵限复核:精准复核用地边界
利用无人机生成的二维正射影像,团队将设计红线(审批的规划红线)与实际开挖范围进行智能比对,10 分钟内即可完成全标段合规性核查,可提前预判用地红线侵限情况。相较于传统全站仪逐点测量,效率提升近 20 倍,且实现了 “隐蔽区域无死角覆盖”。

用地红线侵限复核
(四)征地面积复核:精准界定权属边界
针对项目涉及的集体土地征地复核需求,无人机航测技术解决了传统人工拉尺测量 “地块不规则、边界难界定” 的难题。通过高清正射影像与 GIS 地理信息系统结合,可自动计算任意地块的闭合面积,近 230 亩征地范围的复核工作从传统 3 天缩短至 0.5 小时,面积误差控制在0.5%以内,有效减少了征地过程中的权属争议,为项目顺利推进扫清障碍。

征地面积复核
此外,低空技术团队多次与企业项目人员探讨,充分结合市政工程、公路工程的专业需求点,继续开展原地面复测、场地土方平衡、土石方收方动态量测、路基填筑标高精准复核、低空安全施工 AI 监管等应用落地,为项目精细化管理、企业创新转型升级提供支持。
三、“产学研用”融合:助力广西低空经济 “飞” 得更高
此次技术落地,正是中心推动产学研用协同的生动实践。项目不仅验证了 “低空 + 高精度测绘” 在工程领域辅助精细化管理的应用价值,更探索出 “高校技术研发 + 企业场景验证” 的协同创新模式。下一步,中心将充分发挥学校跨专业团队联动优势,依托广西低空交通科创联盟及广西基础设施三维数字孪生工程研究中心,持续优化以无人机为主要代表的 “低空+N 种场景” 一体化解决方案,创新融入 AI、GIS、数字孪生等新质生产力,进一步推动城市更新、交通基建健康管养、生态环境修复治理等更多场景的规模化应用,为积极践行 “北上广研发、广西集成、东盟应用”的发路径贡献力量。
低空技术团队简介
团队依托无人机测绘技术专业,致力于低空技术多应用场景急需的新质生产力新型技能人才培养,服务低空领域产业发展。团队先后入选全国高校“双带头人”教师党支部“强国行”专项团队、广西职业教育教师教学创新团队,获省部级以上标志性成果40余项。以团队为主体申报的市厅级技术平台获批3项。开展低空技术标准宣贯、技能鉴定等培训、社会研学等活动服务人数累计两千余人次。未来,团队将持续深化数字化应用、提升智能化教学建设水平,加速低空领域各管控平台及应用场景融合发展,推进行业团体标准编制等。期待与社会各界深入合作,共享低空经济美好未来!