伴随着城镇化建设的进展，大批量建筑工程项目落地实施。大型建筑工程施工环境复杂，技术流程多，对施工现场管理的要求越来越高，同时具有施工时间长、多工种交叉作业、施工设备和建筑材料种类多等特点，这些因素导致工程施工场地管理的难度更大[1-2]。因此，要求施工场地管理方式更加科学化、智能化[3-5]。建筑施工过程复杂，施工管理人员需要时刻掌握施工现场情况和施工进度等，这些均离不开现场的测量与监控手段。施工现场测量，比如红线测量、局部地形、施工物料存放、土石挖填方、构筑物几何特征等，通常采用全站仪和RTK相结合的测量方式［6］，该方法存在以点代面，详细程度不够，而且会与工作量冲突，测绘结果比较单一；测量密集点线面数据表达现场现状，工作量繁重，而且以平面图和数据表的形式呈现，空间信息量有限；施工场地的地貌和地物变化快，编制的施工平面图对地物描述更新慢，不能满足施工规划、监管的需求。因此，施工期间需进行动态测量，以对施工图进行实时补充。总体来说，需要利用新技术辅助施工现场管理，提高施工平面图更新效率和质量，提升施工进度监控更精准性，以及改善档案资料存储与管理，真正实现施工场地科学管理[7]。无人机倾斜摄影技术是近十年来发展的一项新兴技术[8]，也称为实景复制技术，利用无人机飞行平台挂载数码相机从不同角度对目标物进行空中摄影[9]，经过定向处理，构建逼真的实景三维模型。无人机具有轻便、操作智能化、机动灵活、稳定性好等特点[10]，能快速完成外业数据采集任务，构建的DOM、DSM及实景三维模型等地理信息成果，目前其已经在智慧城市、城市规划、智能监测、电力巡检、环保等领域得到了广泛应用。为此，本文结合无人机、倾斜摄影、实景三维建模等技术，构建施工场地的高精细实景三维模型，辅助建筑工程施工管理，应用于施工场地布置、施工进度控制及施工现场安全监控等方面，具有一定的借鉴意义。1施工现场管理存在的问题建筑工程施工现场流动性大、多工种协同作业、施工周期长、工序复杂，容易受到自然环境因素的影响，所以施工现场管理是一项技术复杂的综合活动[11]。当前施工现场管理存在一些问题，主要体现为以下几个方面：（1）施工平面图编制及更新效率低。施工平面图是施工管理人员管理项目的基础数据。在施工平面图基础上叠加地形地貌、设备、材料、设施等信息，用于制定施工进度计划、施工计划及执行动态监管。然而，施工过程中，施工环境复杂，变化快，施工按周或月编制的平面图的频率低，更新速度慢，使用的平面图往往不能真实反映施工现场。（2）施工进度控制可视化效果差。根据施工总工期要求，管理人员需要对工程施工状况进行跟踪、监控，真实地掌控施工进度。传统工程施工进度往往是根据收集和整理施工实际进度资料所得[7]，其准确性与更新效率和数据质量有很大关系，存在一定的主观性。同时，施工进度数据多为完成总工程的百分比、进度表或者局部现场图像等，可视化效果差，难以真实地反映施工真实进度。（3）施工场地动态监测薄弱。施工场地快速变化，必要要求对施工现场进行动态监控，便于提升现场施工质量和施工安全性。当前主要是利用人工与视频监控相结合的方式，人工巡查耗时长，存在一定的危险性。在施工工序多、施工结构复杂、遮挡的区域，还需要安装监控设备。由于监控设备只能在重点监控区域达到较好的监控效果，但仍然存在盲区。因此，当前施工场地动态监测技术还比较薄弱。（4）施工场地档案资料时效性差。施工档案数据是施工项目的重要文件，它记录了详细的施工信息，为后续施工质量评估提供数据保障。当前施工档案资料主要以纸质或电子文档、图表等形式，增加了档案资料保管的难度，不便于后续资料查阅，同时，数据资料缺少时间、空间属性，效性差。2无人机倾斜摄影测量技术2.1基本原理无人机倾斜摄影技术是通过在无人机平台上搭载多（单）镜头相机，在飞行过程中从俯视、侧视等多个角度拍摄影像，获取更为完整精确的地面地物信息[12]，如图1所示。垂直影像中包含建筑顶面信息，倾斜影像能够提供地物侧面的视角，两者结合满足生成建筑物表面纹理和模型的需要。再将垂直影像和倾斜影像融合处理，包括空中三角测量、影像密集匹配点云、TIN三角网构建、纹理映射等过程，最终构建瓦片形式的实景三维模型。10.19301/j.cnki.zncs.2022.09.014.F001图 1无人机倾斜摄影2.2外业倾斜摄影倾斜摄影的飞行平台包括无人机、直升机、动力三角翼等，搭载的倾斜摄影相机类型较多，包括七镜头、五镜头、三镜头、两镜头及单镜头等。镜头越多，重量和体积越大，对飞行平台载重和稳定性要求越高。同时，镜头个数越多，照片数量越多，后续数据处理工作量越大。针对施工场地侧面纹理较少、面积较小等特点，采用无人机挂载单个相机进行倾斜摄影。为了利用单镜头实现五镜头的倾斜摄影效果，采用单镜头不同角度多次飞行的方法[13]，如图2所示。其中图2（a）是正下方、前、后、左、右共5个方向进行倾斜摄影的示意图。航线规划时，还需要根据建模精细程度确定影像地面分辨率、航高、航向重叠度和旁向重叠度等，设置完成后，即可自动飞行。10.19301/j.cnki.zncs.2022.09.014.F002图 2单镜头“井”字型倾斜摄影方式2.3地面像控点测量为了保证每次拍摄数据的空间坐标统一，保证实景三维模型精度，在施工场地范围稳定的地方布设地面像制点。像制点应选择位置稳固、没有信号干扰、视野开阔的区域，且要长期保存。根据施工场地区域大小及周边的关系，对于小区域，可以考虑在施工区域外围布设像控点。在无人机航飞之前，利用RTK设备测量地面像控点的平面坐标和高程，并保证点平面和高程坐标差均应≤5 cm。为了确保地面像控点位置的稳定性，需要定期对像控点进行测量，并比较坐标是否有变化，如果有变化，需要用新的坐标值加入数据处理。2.4内业数据处理流程倾斜摄影数据处理主要借助实景三维建模软件，比如Smart3d、Contextcapture、M3d、重建大师等，主要过程包括照片整理、检查、导入工程、自由网空三处理、像控点选刺、空三处理、分块模型构建等过程，具体的处理流程如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.09.014.F003图3倾斜摄影数据处理流程3应用案例3.1工程概况本项目为广州市城区内某化工厂改造项目，面积96 593.34 ㎡。采用大疆精灵4无人机定期进行5个方向倾斜摄影，地面分辨率为3 cm。利用软件ContextCapture建立施工场地三维模型（总图），如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.09.014.F004图 4施工场地实景三维模型3.2施工进度监测施工进度一般分为日施工进度和阶段性（月、年）施工进度两个方面，其中，日施工进度是按每日获取施工现场全景图或影像图，再根据完成情况进行评估进度的方法；阶段性（月、年）施工进度是按周期性构建影像图和实景三维模型，将这些数据与BIM模型之间进行对比分析，得到准确的施工进度。以上两种方法均可以构建实景三维模型，直观地了解施工进展，地面整平、开挖状况分别如图5、图6所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.09.014.F005图5地面整平进度10.19301/j.cnki.zncs.2022.09.014.F006图6地面开挖进度3.3施工安全监测施工安全是一切活动的基础，施工安全隐患的动态监控非常重要。利用无人机从空中对施工场地的安全隐患区进行监控，对施工场地进行全面详细的巡查，减少或替代人工巡查。采用人机监测方法，可以针对监控的盲区，事先制定飞行航线、地面固定像控点，智能化完成外业飞行，构建的影像图和实景三维模型等成果，可以大大提升巡视施工场地效率和可靠性，也可以作为档案数据，具有可追溯性。3.4量测及土石方计算根据实景三维模型可以进行长度、高差、坐标、面积、体积等量测。土方工程在整个建筑施工项目中占据重要地位，其计算准确性直接影响着整个工程施工进度及造价预算。传统的土方量计算有方格网法、三角网法、断面法[14]，其中，方格网法主要适用于地形起伏变化不大的区域，三角网法适用于地形起伏变化较大的区域，断面法适用于线状区域[15]。本文使用倾斜摄影测量的方法，根据密集的点云数据和密集三角网，适用于各种地形区域，其基本计算原理：首先，区域内按格网生成地貌点三维坐标（x，y，z），给定平面基准高程；然后，由三角网和平面基准高程构建多个三棱柱体；最后，依据棱柱体积计算公式得到指定范围内填方和挖方的土方量。这种计算方法精度可靠。在施工管理中，可以基于实景三维模型直接计算土石方，如图7所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.09.014.F007图 7基于实景三维模型的土石方计算3.5档案资料管理相对于传统的档案资料，新增了无人机拍摄的影像和施工场地各阶段的三维实景模型。这些过程数据作为重要的数据资料进行档案，可全面地复原工程项目施工的全过程，保证了施工过程可追溯，有效弥补档案资料不足。将施工过程的时空数据成果进行融合、保存、分析和应用管理，为施工档案资料智能化、科学化的管理提供数据保障。4结语建筑施工场地的科学化、智能化、规范化管理，能够有效把控施工进度、确保施工安全及节约成本，是工程项目顺利实施的关键。针对当前大型工程施工场地管理存在的问题，本文选取某化工厂改造施工现场为应用对象，将无人机倾斜摄影技术融入工程施工场地的管理工作中，周期性地获取施工场地的影像数据，构建施工现场的正射影像图和实景三维模型，辅助施工管理，大大地提升了施工进度监测水平及施工安全动态监测水平，并且过程中获取的数据和时空数据成果进一步完善了施工场地档案数据资料。虽然无人机技术在施工管理中取得一定的效果，后续还需要研究如何将数据成果与BIM联合，进一步完善智能化进度和安全监控。