福建省水利厅重点水利项目无人机巡查监管服务和大中型水利工程BIM管理建设

一、项目概况

本项目为重点水利项目无人机巡查监管服务和大中型水利工程BIM管理建设采购项目。无人机作为现代化的作业工具,已广泛用于各行各业施工建设全流程,为工程建设管控带来了新思路。使用无人机搭载倾斜摄影相机,运用视觉重建技术中的实景三维还原技术,对白濑水利枢纽工程等在建国家节水供水重大水利工程以及罗源昌西等中型水库工程的建设现场进行数据采集及场景重建,搭建的实景三维模型为数据底板提供全要素实时感知数据,并完成福建省大中型水利工程BIM管理建设技术标准编制。

二、技术和服务要求

本项目拟配备的团队人员不少于8个人。

【一】主要工作内容

为满足福建省重大水利工程数据底板需求,本项目通过对白濑水利枢纽工程等在建国家节水供水重大水利工程和福州罗源县昌西水库工程、莆田市西音水库工程、泉州永春县马跳水库工程、泉州永春县马跳水库供水工程、南平顺昌县张源水库工程、宁德福鼎市管阳溪跨流域引水工程溪头水库工程、宁德福安市溪尾水库工程、漳州漳浦县朝阳水库工程、三明大田下岩水库工程、宁德霞浦田螺岗水库工程、龙岩武平百把寨水库工程、龙岩连城永丰水库工程、龙岩市富溪一级水库工程、南平邵武周源水库工程、漳州平和官峰水库工程、龙岩永定光坑水库工程、三明沙县马岩水库工程等中型水库工程建设现场开展无人机巡查工作,完成重大水利施工建设过程的数据记录与监管。通过真实还原现场实景,实现历史施工进度管理及趋势判断,可为工程质量监管、施工进度管理、历史问题倒查提供依据,并完成福建省大中型水利工程BIM管理建设技术标准编制。

项目主要工作内容包括:

1)倾斜摄影航空影像数据采集

完成对白濑水利枢纽工程等在建国家节水供水重大水利工程和福州罗源县昌西水库工程、莆田市西音水库工程、泉州永春县马跳水库工程、泉州永春县马跳水库供水工程、南平顺昌县张源水库工程、宁德福鼎市管阳溪跨流域引水工程溪头水库工程、宁德福安市溪尾水库工程、漳州漳浦县朝阳水库工程、三明大田下岩水库工程、宁德霞浦田螺岗水库工程、龙岩武平百把寨水库工程、龙岩连城永丰水库工程、龙岩市富溪一级水库工程、南平邵武周源水库工程、漳州平和官峰水库工程、龙岩永定光坑水库工程、三明沙县马岩水库工程等在建水利工程施工现场范围内的斜摄影航空影像数据采集技术服务工作,GSD优于3cm,确保本项目采集数据能够满足后续数据加工生产要求。完成施工范围的现场衔接与协调工作,确保本项目各项工作按期、按质、按量实施。

2)数字模型处理

利用无人机飞行拍摄的方式获取影像数据并生成DSM模型。基于DSM模型实现沿线地区DEM自动获取、正射影像制作、影像融合、三维场景重建,三维仿真沿线地形、地貌与地物特征,实现地形三维可视化。

3)福建省大中型水利工程BIM管理建设技术标准编制

根据水利工程勘察协会《水利水电工程信息模型设计应用标准》团体标准和水利部《数字孪生流域数据底板地理空间数据规范(试行)》和《数字孪生水利工程建设技术导则(试行)》相关标准规范要求,制定《福建省大中型水利工程BIM管理建设技术要求》,用于指导福建省大中型水利工程在规划、设计、施工和运行管理过程中的BIM构建和使用,进行大中型水利工程全周期可视化管理。投标人需提出技术标准编制的工作方案,包括技术标准编制的调研计划、技术标准的主要内容、输出的成果报告等。

【二】项目周期

根据项目实际建设情况,水利项目以季度为单位记录可真实反馈现场进度,考虑全年施工安排周期性变化,结合作业现场的季节天气变化对数据采集工作的影响,计划全年共计巡查4次,对建设中的工地进行实景三维模型搭建。预计在2024年第四季度开始进行,2025年第三季度结束,按照每季度一次的频率采集,覆盖一个周期年,若在采集频率周期内,因天气情况较差、现场进度较缓等问题时,需提交书面报告或说明,根据建设单位意见,进行延期或在下一季度根据进展要求调整采集频率,综合保证在项目周期内进行4次数据采集。

【三】技术标准与要求

(一)技术标准

本项目倾斜摄影三维数据建模工作设备及数据成果的主要技术参数、标准和要求,应按照下列相关标准及要求执行:

《数字航空摄影测量控制测量规范》CH/T 3006-2011;

《倾斜数字航空摄影技术规程》GB∕T 39610-2020;

《机载激光雷达点云数据质量评价指标及计算方法》GB∕T 36100-2018 ;

《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》(CH/T 2009-2010);

《卫星定位城市测量技术规范》(CJJ/T 73—2010);

IMU/GPS辅助航空摄影技术规范》(GB/T27919-2011);

《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);

《低空数字航空摄影规范》(GH/Z 3005-2010);

《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z 3002-2010);

《低空数字航空摄影测量外业规范》(CH/Z3004-2010);

《数字航空摄影测量空中三角测量规范》GB/T 23236-2009;

《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314-2009;

《实景影像数据产品质量检查与验收》GB∕T 41454-2022

《航空摄影成果质量检验技术规程第2 部分:数字航空摄影》(CH/T 1029.2-2014);

《测绘技术设计规定》(CH/T 1004-2005);

《测绘技术总结编写规定》(CH/T 1001-2005);

《测绘作业人员安全规范》(CH 1016-2008);

《无人机航摄安全作业基本要求》(CH/Z 3001-2010);

《基础地理信息数字产品元数据》CH/T1007-2001;

《地理实体空间数据规范》GB∕T 37118-2018。

【四】主要技术要求

序号/项目

序号/具体技术及参数要求

1、数据采集硬件

▲1-1无人机搭载相机为全画幅传感器相机。(评审项号1)

1-2镜头负载重量≤800g。(评审项号2)

▲1-3无人机搭载镜头的有效像素,单镜头不低于4500万。(评审项号3)

▲1-4曝光时刻的相机中心的位置信息能够自动记录在照片文件中用于模型重建。(评审项号4)

▲1-5云台相机的镜头可更换,提供多个焦段可选。(评审项号5)

1-6支持间隔拍照的时间间隔≤0.7s。(评审项号6)

1-7具备机械快门,快门速度可达到1/2000s。(评审项号7)

1-8负载具备快拆结构,可在30s内完成拆卸/安装。(评审项号8)

▲1-9无人机电池动力续航时间(无配件,含双电池)不小于55min。(评审项号9)

1-10无人机最大抗风能力≥12m/s。(评审项号10)

1-11动力电池数量:标配2块。(评审项号11)

1-12无人机最大飞行海拔高度不低于7000米。(评审项号12)

1-13无人机IP防护等级≥IP55(评审项号13)

▲1-14无人机系统实时图传质量应不低于1080p/30fps。(评审项号14)

1-15当在线任务录制时,可在每个航点的照片上框选出兴趣物体,通过图像的前端机器学习算法,识别物体特征。当重复执行航线时,可以自动搜寻目标,确保每次拍摄的照片一致。(评审项号15)

1-16定位系统支持BeiDou+Galileo+GPS+GLONASS。支持单北斗模式。(评审项号16)

▲1-17无人机系统支持在水平(前后左右)、上方、下方设置告警距离与自动刹停距离,且飞行器避障行为可设置为刹停。(评审项号17)

▲1-18飞行器支持电池热插拔,当飞行器降落需要更换电池时,可不关闭飞行器电源,先更换一块充满电的电池,之后再更换另一块电池。(评审项号18)

▲1-19遥控器和飞行器支持通过4G模块实现无人机的控制和图像视频传输。(评审项号19)

1-20飞行器可设置遥控信号中断后的飞行器失控动作为返航、降落或悬停。(评审项号20)

2、数据采集时间

2-1同一个工地,同一期模型采集时间不超过3天。(评审项号21)

2-2同一期模型处理所花时间不超过20天。(评审项号22)

2-3航飞时间选择天气晴朗、通透、能见度较大的上午9点到下午3点。尽量避免在阴暗天、光照强影子大、阳光时有时无天气采集照片。(评审项号23)

3、数据采集飞行质量

3-1每个水库航拍相片数量不超过3万张;(评审项号24)

3-2照片质量清晰、无虚焦、无模糊。(评审项号25)

2-3照片无云、烟、雾、雨等干扰,无反光、污点等缺陷。(评审项号26)

3-4照片色彩均匀。(评审项号27)

3-5支持CGCS2000坐标系。

3-6支持2种及以上地图投影。

3-7航向重叠度不小于80°。

3-8旁向重叠度不小于75°。

4、数据成果

4-1倾斜模型生产后,对植被区域进行处理,植被区域无1m*1m及以上的破洞。(评审项号32)

4-2倾斜模型生产后,对水利工程主体进行处理,水利工程主体区域无1m*1m及以上的破洞。

4-3倾斜模型生产后,不应出现零碎的悬浮路灯、悬浮电线杆、指示牌等。不易察觉的悬浮物的瓦块不超过瓦块总数的10%。

4-4整体俯视视角下浏览,模型色彩不应出现明显的颜色差异及剧烈的明亮度变化造成的分割现象;色差面积占总面积比例小于5%。

4-5拼接影像无明显模糊、重影和错位现象。

4-6倾斜模型生产后,水面、植被、道路等破洞面积比例小于2%。

4-7存在拉花面积不超过总面积的5%。(评审项号38)

4-8存在零散碎片的瓦块数量不超过瓦块总数的10%。

4-9模型格式包括OSGB、OBJ、3Dtiles等多种形式,满足3种及以上模型格式。

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