随着各种新型传感器和摄影测量平台的不断发展，基于无人机的数字化测绘技术克服了常规传统航空摄影技术成本高、飞机姿态控制不精确、人工测量手段条件困难等问题，因此，在规划资源数据获取以及小范围快速成图方面得到了蓬勃发展，为以下建设领域提供了有力支撑。
城镇规划与管理
伴随着城市化的发展目标，目前我国仍有数以万计的小城镇（尤其是处于边远地区、面积较小、分布零散的区域）规划缺乏高精度空间的信息源。基于无人机的测绘系统可对大比例尺土地利用图、地形图进行修测和补漏工作，从而为 1:2000、1:5000、1:10000的规划制图提供经济、快速的数据源。
道路建设（包括铁路）
无人机在道路建设中的应用包括利用航片进行各种专题内容判释及航测测图，为线路方案比选和线路的勘测设计提供资料，同时结合航片进行地质、水文判释，以配合线路方案比选，满足道路设计初测用图的需要。因此，基于无人机的测绘技术的应用对道路建设工程前期的线路选定及桥渡方案，后期工程的泥石流、崩塌、滑坡调查都能起到良好的作用。
厂房设备土石方量计算及位置和朝向确定
通过无人机的航测系统获取的1:500高精度工点地形图可为厂房外部设备计算土石方量提供基础资料，如风电厂的吊装平台和风机基础。在设计设备平台时，依据厂家资料对机位点地物地貌情况判释，可以合理选择设备平台位置及尺寸。依据方格网法，可以对基础及设备平台的土石方量进行计算。同时，在确定设备朝向时，通过对机位点地貌情况判释以及通过与基础、道路、线路等专业的配合，可以选择出更加合理的位置及朝向。
设计施工和选址
在组织施工设计和风电场升压站选址时，应用航片的判释，容易选择出较好的设计方案：通过对地物的判释，为拟订施工运输方案提供资料；通过对道路、水源、电力线及管道判释，为施工便道、用水、供电等提供设计参考资料。此外，在场区防洪设计时，通过对航片河沟、洪水位点、水坡点等的立体判释，参照地质判释资料，可以大大减少外出测绘工作
无人机在建设运营中的典型应用案例
为提高勘测设计质量、加快设计施工进度，基于无人机的数字化摄影测量技术作为一种勘测手段发挥了重要作用，除了在上述测绘领域得到了推广应用，伴随着传统建筑业的升级改造，以及信息化程度的提升，无人机搭载更为先进的数字化测量设备，结合更加高效的信息化手段为解决更多问题提供新的方法。
基于无人机的施工管理
无人机的强大视觉和空间无约束优势使它在工程施工中有着更广阔的应用前景。事实上，市场对于从独特视角拍摄工程项目有着庞大需求，通过无人机搭载三维扫描设备从各个角度快速获取在建项目形态的关键点云数据（如图4-1），可以建立起逆向三维重构模型，通过与前期设计模型进行对比分析，施工单位可以尽早发现问题，避免犯下代价高昂的错误。
图4-1 无人机搭载数字化三维扫描设备多角度拍摄真实场景
如图4-2是对某异形建筑的扫描现场，通过迅速捕捉该建筑的三维数据，可以生成高密度的彩色点云数据库，结合计算机图形学原理，建立起建筑现状的三维实体模型，对该模型进行测量，即可实现建筑物尺寸、面积等属性的校验，进而对建设成果进行精确控制。此外，对该建筑多曲线的钢结构进行三维重构、数据比较，还能模拟和优化施工进度，从而使建设过程效率更高、稳定性更佳。
图4-2 某异形建筑实例
对于大坝、核电站、历史建筑、桥梁、石化等大型工程建设，尤其是那些具有难以精确测量和获得准确数据的大型复杂曲面工程，基于无人机的相关技术应用给这些工程施工带来了极大便利，为进一步保障施工质量提供了强有力的技术支撑。下面是一些其它应用对比案例图。
图4-3 工厂改造数据模型--加快设计进度，在真实尺寸下得到最佳设计方案
图4-4 大型钢结构尺寸扫描检查、部件的虚拟装配，虚拟检查
图4-5 船舶测量--船形验收、舱容计算、虚拟维修、虚拟安装等
基于无人机的材料/结构变形演变过程的全程观测
作为现代实验力学与工程应用中的变形测量与特征识别的先进技术，数字照相测量由于在材料和结构变形演变过程的全程观测与微观、细观力学特性等研究上具有突出的优越性，在岩土工程及其实验研究领域发展非常迅速。它将随着图像采集设备和计算机性能的提高，具有持久发展与广泛应用的巨大潜力。因此，搭载更为专业的数字照相设备的无人机将为偏远地区的土坝变形、沉井施工过程监测、矿山地表沉陷测量、隧道塌方监测、隧道围岩收敛、桥梁裂缝及桥梁结构位移、钢结构变形测量，水电工程坝基、水电站边坡断层与弱面以及建筑物变形监测等应用提供更加安全有效的支持。
以建筑工程来说，对于高层建筑物、大型厂房柱基以及震动较大的连续性生产车间等，在施工乃至运营过程中，由于地质资料的不准确、建筑物体形复杂或基础土质差异导致荷载差异大、基础施工达不到设计和规范要求等内外部因素作用，建筑物本身及其基础会随时间产生均匀或不均匀沉降、倾斜、位移、甚至裂缝。如果这些形变（除均匀沉降外）超出某一限度，就会影响建筑的正常使用，严重时会危及建筑安全。利用无人机的灵活性与先进的数字照相量测监测技术可以实现对建筑物的长期精密变形观测，从而确定其变形状态，这对于建筑的安全运营，维护以及设计至关重要。如图4-6所示，利用无人机的“视觉”技术对某会议中心顶部进行大范围变形监测，通过获取的两次点云数据进行比较，可以得出该钢架结构是否变形。
图4-6某会议中心顶部钢结构变形监测：实景—三维扫描—钢结构模型—变形数据比较
图4-7桥梁的监测：实景-三维扫描重构模型-变形程度数据比较
同样，对于桥梁工程，裂缝变形测量也是实时监测的重要环节之一。基于无人机的数字照相量测技术有效解决了传统电测法点测量的天然局限性和量测微小形变的精确性问题，为实时监测大范围内的桥梁状况提供更为便捷、灵活的手段，如图4-7所示。
随着无人机技术的不断成熟，民用无人机的效费比将逐渐升高，承载能力也逐步增强，满足更多任务的功能机将应用于工程建设行业的各个角落。结合3S系统（GIS、GPS、RS）进行精准定位，未来的摩天大楼或许能够依靠无人机抬升预制件模块来构建，这种方式将节省更多资金、劳动力和时间；在施工现场，无人机除了能检视高空吊装作业、施工进度、建材准备情况等，在未来或许能依靠智能决策系统规划建材运输和施工路线，及时调运材料，降低公众交通干扰，保证施工进度；此外，结合配备的遥控机械手，无人机还可能实现对工厂管线的简单维修。民用无人机在工程行业的广泛使用，对无人机的研发、制造、维修、运作、训练提出了新的要求，同时也将推动光电系统、数据链、地面站、机械手等技术服务向前发展。
新一轮工业革命伊始，加快转变生产组织方式和信息技术的使用将极大地提高工程建设行业的生产效率。利用无人机技术辅助工程项目全生命周期建设将使建设过程更为经济、高效和便捷，未来无数的新方式将伴随新一轮技术创新浪潮的推进层出不穷，在这场大浪淘沙的革命中，抓住机遇、勇敢尝试，或许才是应对技术冲击的良策。
城镇规划与管理
伴随着城市化的发展目标，目前我国仍有数以万计的小城镇（尤其是处于边远地区、面积较小、分布零散的区域）规划缺乏高精度空间的信息源。基于无人机的测绘系统可对大比例尺土地利用图、地形图进行修测和补漏工作，从而为 1:2000、1:5000、1:10000的规划制图提供经济、快速的数据源。
道路建设（包括铁路）
无人机在道路建设中的应用包括利用航片进行各种专题内容判释及航测测图，为线路方案比选和线路的勘测设计提供资料，同时结合航片进行地质、水文判释，以配合线路方案比选，满足道路设计初测用图的需要。因此，基于无人机的测绘技术的应用对道路建设工程前期的线路选定及桥渡方案，后期工程的泥石流、崩塌、滑坡调查都能起到良好的作用。
厂房设备土石方量计算及位置和朝向确定
通过无人机的航测系统获取的1:500高精度工点地形图可为厂房外部设备计算土石方量提供基础资料，如风电厂的吊装平台和风机基础。在设计设备平台时，依据厂家资料对机位点地物地貌情况判释，可以合理选择设备平台位置及尺寸。依据方格网法，可以对基础及设备平台的土石方量进行计算。同时，在确定设备朝向时，通过对机位点地貌情况判释以及通过与基础、道路、线路等专业的配合，可以选择出更加合理的位置及朝向。
设计施工和选址
在组织施工设计和风电场升压站选址时，应用航片的判释，容易选择出较好的设计方案：通过对地物的判释，为拟订施工运输方案提供资料；通过对道路、水源、电力线及管道判释，为施工便道、用水、供电等提供设计参考资料。此外，在场区防洪设计时，通过对航片河沟、洪水位点、水坡点等的立体判释，参照地质判释资料，可以大大减少外出测绘工作
无人机在建设运营中的典型应用案例
为提高勘测设计质量、加快设计施工进度，基于无人机的数字化摄影测量技术作为一种勘测手段发挥了重要作用，除了在上述测绘领域得到了推广应用，伴随着传统建筑业的升级改造，以及信息化程度的提升，无人机搭载更为先进的数字化测量设备，结合更加高效的信息化手段为解决更多问题提供新的方法。
基于无人机的施工管理
无人机的强大视觉和空间无约束优势使它在工程施工中有着更广阔的应用前景。事实上，市场对于从独特视角拍摄工程项目有着庞大需求，通过无人机搭载三维扫描设备从各个角度快速获取在建项目形态的关键点云数据（如图4-1），可以建立起逆向三维重构模型，通过与前期设计模型进行对比分析，施工单位可以尽早发现问题，避免犯下代价高昂的错误。
图4-1 无人机搭载数字化三维扫描设备多角度拍摄真实场景
如图4-2是对某异形建筑的扫描现场，通过迅速捕捉该建筑的三维数据，可以生成高密度的彩色点云数据库，结合计算机图形学原理，建立起建筑现状的三维实体模型，对该模型进行测量，即可实现建筑物尺寸、面积等属性的校验，进而对建设成果进行精确控制。此外，对该建筑多曲线的钢结构进行三维重构、数据比较，还能模拟和优化施工进度，从而使建设过程效率更高、稳定性更佳。
图4-2 某异形建筑实例
对于大坝、核电站、历史建筑、桥梁、石化等大型工程建设，尤其是那些具有难以精确测量和获得准确数据的大型复杂曲面工程，基于无人机的相关技术应用给这些工程施工带来了极大便利，为进一步保障施工质量提供了强有力的技术支撑。下面是一些其它应用对比案例图。
图4-3 工厂改造数据模型--加快设计进度，在真实尺寸下得到最佳设计方案
图4-4 大型钢结构尺寸扫描检查、部件的虚拟装配，虚拟检查
图4-5 船舶测量--船形验收、舱容计算、虚拟维修、虚拟安装等
基于无人机的材料/结构变形演变过程的全程观测
作为现代实验力学与工程应用中的变形测量与特征识别的先进技术，数字照相测量由于在材料和结构变形演变过程的全程观测与微观、细观力学特性等研究上具有突出的优越性，在岩土工程及其实验研究领域发展非常迅速。它将随着图像采集设备和计算机性能的提高，具有持久发展与广泛应用的巨大潜力。因此，搭载更为专业的数字照相设备的无人机将为偏远地区的土坝变形、沉井施工过程监测、矿山地表沉陷测量、隧道塌方监测、隧道围岩收敛、桥梁裂缝及桥梁结构位移、钢结构变形测量，水电工程坝基、水电站边坡断层与弱面以及建筑物变形监测等应用提供更加安全有效的支持。
以建筑工程来说，对于高层建筑物、大型厂房柱基以及震动较大的连续性生产车间等，在施工乃至运营过程中，由于地质资料的不准确、建筑物体形复杂或基础土质差异导致荷载差异大、基础施工达不到设计和规范要求等内外部因素作用，建筑物本身及其基础会随时间产生均匀或不均匀沉降、倾斜、位移、甚至裂缝。如果这些形变（除均匀沉降外）超出某一限度，就会影响建筑的正常使用，严重时会危及建筑安全。利用无人机的灵活性与先进的数字照相量测监测技术可以实现对建筑物的长期精密变形观测，从而确定其变形状态，这对于建筑的安全运营，维护以及设计至关重要。如图4-6所示，利用无人机的“视觉”技术对某会议中心顶部进行大范围变形监测，通过获取的两次点云数据进行比较，可以得出该钢架结构是否变形。
图4-6某会议中心顶部钢结构变形监测：实景—三维扫描—钢结构模型—变形数据比较
图4-7桥梁的监测：实景-三维扫描重构模型-变形程度数据比较
同样，对于桥梁工程，裂缝变形测量也是实时监测的重要环节之一。基于无人机的数字照相量测技术有效解决了传统电测法点测量的天然局限性和量测微小形变的精确性问题，为实时监测大范围内的桥梁状况提供更为便捷、灵活的手段，如图4-7所示。
随着无人机技术的不断成熟，民用无人机的效费比将逐渐升高，承载能力也逐步增强，满足更多任务的功能机将应用于工程建设行业的各个角落。结合3S系统（GIS、GPS、RS）进行精准定位，未来的摩天大楼或许能够依靠无人机抬升预制件模块来构建，这种方式将节省更多资金、劳动力和时间；在施工现场，无人机除了能检视高空吊装作业、施工进度、建材准备情况等，在未来或许能依靠智能决策系统规划建材运输和施工路线，及时调运材料，降低公众交通干扰，保证施工进度；此外，结合配备的遥控机械手，无人机还可能实现对工厂管线的简单维修。民用无人机在工程行业的广泛使用，对无人机的研发、制造、维修、运作、训练提出了新的要求，同时也将推动光电系统、数据链、地面站、机械手等技术服务向前发展。
新一轮工业革命伊始，加快转变生产组织方式和信息技术的使用将极大地提高工程建设行业的生产效率。利用无人机技术辅助工程项目全生命周期建设将使建设过程更为经济、高效和便捷，未来无数的新方式将伴随新一轮技术创新浪潮的推进层出不穷，在这场大浪淘沙的革命中，抓住机遇、勇敢尝试，或许才是应对技术冲击的良策。
