近年来，城市中的各类装饰美化工程增加，如雕塑等，其制作成本较高，工程完工时常需要制作人员计算雕塑的表面积以确定表面涂层用量，评估制作成本并合理安排预算。规则物体的表面积通过简单的数学计算即可实现，而不规则物体的表面积计算较为复杂，根据是否接触待测物体可以分为接触式测量和非接触式测量。其中接触式测量一般要触碰待测物体，如贴报、钢丝网计算和表面积测定仪测量等，作业效率低且结果偏差大，直接接触也可能会对待测目标造成损害。非接触测量中目前较为广泛的是应用全站仪免棱镜测量法采集特征点数据，内业根据目标对象特征选择应用高线法、DTM法、方格网法、有限元法等进行表面积计算，内业手工绘制表面积平面图计算工作量大，不适用于复杂表面。异形结构表面积计算结果直接关系到工程造价，利用现有的技术手段，快速、精确地获取异形建筑物表面积，对于工程预算具有重要意义[1-2]。倾斜摄影测量三维建模和三维激光扫描点云逆向建模技术均能得到三维模型成果，内业可根据模型成果计算其表面积，但三维激光扫描仪价格昂贵，对于复杂造型表面扫描设站难度大，难以获取完整点云数据。小型无人机价格便宜，方便灵活，但普通无人机倾斜摄影测量受误差匹配点多，建立的三维模型极易出现拉花、孔洞问题，不适用于精细化测量分析。贴近摄影测量是将相机放置在被测物体附近，利用相机获取图像信息进行测量，面向对象的摄影测量是以物体的“面”为摄影对象，通过贴近摄影获取超高分辨率影像，进行精细化地理信息提取。本文应用小型无人机进行贴近摄影测量，完成三维精细模型的生成和表面积计算目标[3]。1贴近摄影测量表面积测算整体技术流程表面积测算整体技术流程如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.010.F001图1表面积测算整体技术流程基于贴近摄影测量技术进行雕塑表面积计算整体技术流程分为三大部分。第一部分主要是外业数据采集，包括航线规划、像控点布设和航飞作业等；第二部分三维点集生成，利用Smart3D软件导入影像数据提交进行空中三角测量，获取密集匹配点云并进行格式转换；第三部分表面积测量，将点云数据导入Geomagic软件，经点云裁剪、封装、孔洞修补后进行表面积计算。2实验验证分析以常见塑石雕塑为研究对象，基于无人机贴近摄影测量技术获取目标物影像数据，内业生成目标物三维点集，应用Geomagic软件建立三维模型计算表面积结果。2.1无人机影像数据采集及内业处理本文所选目标为某公园塑石雕塑，贴近测量使用设备为大疆4RTK无人机，采集塑石立面数据。手动飞行大疆精灵环绕飞行方式获取塑石纹理，环绕拍摄时，相邻影像间重叠度需要达到80%，转角区域需要注意避免因视角变化过大造成漏摄，共采集42张影像数据。为提升实景模型精度，采用平面黑白靶标布设方式在目标物上布设一定数量的像控点，像控点坐标采集设备为徕卡TCRP1201全站仪。为保证像控点、连接点对应，环绕采集影像数据。贴近摄影测量影像采集点分布如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.010.F002图2贴近摄影测量影像采集点分布影像处理使用ContextCapture软件，首先导入无人机航飞数据，即分别导入照片、像控点及POS数据，提交空三处理，再从点云数据里取点作为控制点刺点。本工程项目从点云中取5个点作为控制点，通过瞰景Smart3D软件进行控制点刺点及点平差控制，最后生成密集点集。塑石雕塑点云数据如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.010.F003图3塑石雕塑点云数据2.2三维网格重建塑石雕塑点云表面积计算需要进行三维网格重建。将原始“.las”点云数据转换为“.asc”数据格；删除塑石雕塑以外的点云数据；对要获得塑石以外的点云进行分割删除；选择“封装”功能点云模型建立实景三维网格；选择“孔洞修补”工具，根据孔洞周围模型曲率不同，选择合适修补方法进行孔洞修补。塑石雕塑立面和底座材质有所差异，可以在底座孔洞修补前后分开计算表面积，得到目标物底座和立面表面积测量结果[4-6]。塑石雕塑模型封装处理界面如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.010.F004图4模型封装处理界面2.3表面积计算及对比验证塑石模型重建完成后进行表面积计算，表面积计算使用Geomagic软件，选择多边形分析工具里的“计算面积”“曲面面积”功能计算表面积[7]。目标雕塑表面积计算界面如图5所示。目标塑石除基座外表面积测算结果为6.48 m2，对基座“孔洞修补”后的表面积为7.21 m2，可得基座表面积为0.74 m2。为验证本文提出方法的可行性，应用表面积测量仪测量目标物表面积，表面积测量仪测算立面结果为6.17 m2，相对误差为5.02%，基座结果为0.78 m2，相对误差为5.13%，整体来看相对误差较小，精度较高，该方法可以应用到表面积测算。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.010.F005图5目标雕塑表面积计算界面两种方法对比如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.010.T001表1两种方法对比项目测量方法表面积测量仪贴近摄影测量测量结果/m2立面6.176.48基座0.780.74精度偏差/%立面5.02—基座5.13—内外业时间/min外业16040内业—100通用性适用于体积较小的目标实体一般目标实体均可3结语本文基于无人机贴近摄影测量技术进行表面积测量的应用研究，以小型塑石雕塑为例进行应用验证。结果表明，无人机具有小巧灵活、造价低、高效率等特点，对比常规测量方法可以节省大量外业数据采集时间，通过与表面积测量仪测算结果对比可知，本方法进行表面积统计结果较为准确，研究结果可为今后相关工程项目异形建筑表面积工程造价计算提供技术参考。