近年來，無人機航測技術快速發展，成為重要的信息采集手段。在工程建設領域，從勘測設計、建設施工到交付運營，無人機提供重要的數據支撐。

中國鐵路設計集團有限公司測繪院采用大疆行業無人機等新興產品。并通過自主研發管理平臺，開展鐵路工程全線綜合巡查。從施工前、施工中、施工后，全生命周期賦能鐵路工程建設。

【施工前】土地征拆：測量面積及確認土地屬性

鐵路正式施工前，須先進行征地拆遷。采用傳統方式進行區域征拆現狀調查，不僅成本高、速度慢，且在調繪過程中容易產生糾紛，影響工程進度。而無人機采集效率是人工的 10 倍以上，可高效獲取實景三維模型，模型作為征拆依據，更具客觀性，可信度高。

在鐵路定測后，利用經緯 M300 RTK 搭載全畫幅相機 禪思 P1 或傾斜相機進行用地界范圍實景三維數據獲取，采集區域覆蓋包括中線兩側各 100m范圍，影像分辨率（GSD）不低于 5cm。最終鐵路部門通過數字模型與現場調查相結合的方式，確認征遷土地的相關屬性。

實景三維征拆管理

橫縱斷面測量：快速獲取斷面地形高程點數據

橫縱斷面測量是工程勘察設計中一種常見測量可用于設計線路橫斷面的形狀、計算坡度、計算土石方量、放樣邊坡和布置各種構筑物。

需要人工采用 RTK而傳統的橫縱斷面勘測，全站儀等儀器測量每一個點，費時費力且精度難以達到要求。加上鐵路多穿行于山間盆地和河谷地帶，使用傳統測量儀器難度巨大，人工深入場地作業危險系數高。

以經緯M300 RTK、Mavic 3E 為代表的測繪型無人機，可高效、免像控獲取高精度的地形數據?；跀底终溆跋瘛底直砻婺Ｐ?、實景三維模型、激光點云數據等無人機航測結果，快速提取工程建設所需的橫斷面地形高程點數據。

橫斷面截取

【施工中】土石方量測量：多期三維模型對比分析變化

土石方量測量是工程施工的一個重要步驟，由于直接關系到工程成本的費用，因此對其高程精度測繪要求極高。而傳統的土石方測量，測量點密度低、特征地形表示不明顯，導致外業效率低工作量大。

采用大疆經緯 M300 RTK 搭載禪思 L1 進行激光雷達點云數據采集，能夠獲取高密度測量點，快速獲取現場數據，大幅提升士石方測量效率和精度?；诙嗥谌S模型對比，還可自動分析挖掘填充量變化，計算開挖及回填材料體積。

挖掘填充量變化分析

施工監理：無人機高空無死角監測

鐵路工程具有范圍廣和工期長的特點，對施工進度的監控、對沿線環境影響的管理，是重點工作。

大疆無人機機動靈活，搭載變焦相機、熱成像相機，動態掌握工地狀況，全面管理施工進度。此外，利用視頻空間融合技術，將無人機拍攝的視頻與數字底圖進行疊加，從而實現視頻信息與真實位置的精準對應。

無人機拍攝的視頻與數字底圖疊加

同時，利用 AI 技術將視頻中的關鍵信息進行自動化提取，實現對整體施工進度中關鍵信息的快速識別，提升整體巡視效率。

多期視頻智能同步對比

針對施工中的排污問題，無人機對拌合站、板場、梁場大臨設施進行全天候監控，快速精準對污水偷排、違法排沙、漏排等行為進行巡查，對發現的問題打點定位，便于工作人員及時處理。

【施工后】工程實景三維：回多角度”航線精細化建模

鐵路工程竣工后，為了將工程現場的整體面貌進行數字化管理，有效輔助工程運營維護工作，面向鐵路主體工程的精細化三維模型必不可少。

但是，根據《鐵路安全管理條例》規定，鐵路周邊 500 米范圍內禁飛無人機。普通的五向傾斜攝影或正射影像航線，無人機需穿越鐵路正上方無法適用于運行鐵路的三維重建。

中國鐵路設計集團有限公司測繪院基于大疆無人機開放的航線格式，自主研發了針對鐵路的“無人機回旋多角度”航線任務: 將鐵路安全區設置為限飛區域，規劃鐵路兩側的多角度航線任務有效解決鐵路主體工程的精細化建模問題。

“無人機回旋多角度航線任務”鐵路航線示意圖

精細化建模

養護巡檢：精準拍攝自動化巡查設施

在鐵路日常運營中，需經常性對橋梁等設備進行保養、維修，預防和修復災害性損壞。但由于鐵路工程結構復雜，巡查工作量大。

基于鐵路工程實景三維模型，大疆無人機對作業范圍、線路、飛行高度、重疊度、飛行速度、相機姿態角度等進行固化，確定巡查重點區域目標，標注重點信息。固定航線后，利用可見光變焦鏡頭對工程精細結構進行精準拍攝，分析對比數據，快速發現問題。

線纜槽蓋板塌陷

水泥板開裂

值得一提的是，無人機拍攝畫面可實時同步至云端，工作人員在電腦、手機等多個終端實時查看信息，而拍攝的照片、視頻將自動存檔，作為可視化驗收或巡檢成果展示。

可實時查看數據成果

危巖勘測：高精度模型監測、評估危險系數

在山區鐵路中，危巖落石是威脅行車安全的一個主要因素，因此，對危巖進行測量預警至關重要。

中國鐵路設計集團有限公司測繪院自研“危巖落石分析系統”，利用隧道洞口和路基高邊坡區域高精度三維實景數據，監測危巖落石。通過定量分析，可計算危巖的質心、體積、和傾向傾角等信息。根據危巖參數和精確的數字地表模型，構建滾落軌跡估算模型，對滾落軌跡和沖擊能力進行模擬、估算，有效評估危巖危險系數。

危巖識別

在東部某鐵路項目進行危巖落石整治應用中，工作人員通過無人機發現危巖落石共39處，大大提高整治的效率，降低了巡線人員山區作業難度和危險系數。

無人機航測技術應用于鐵路建設，全面提升工程建設數字化水平，為設計、施工、運營提供重要的信息支撐。而對于鐵路工程中的重復性測量和巡檢作業，亞需一套全自動化的解決方案。

去年，大疆機場應運而生，7* 24 小時無人值守方案，為行業帶來全新的作業模式。無需人員抵達現場，大疆機場全自動完成作業，可廣泛應用于工程建設管理、日常安全巡查、防洪專項巡查、危巖落石監測、交通保護區巡查等方面。未來，大疆行業將持續打造更智能化的解決方案用科技推動工程建設航測的轉型升級。