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全站仪在建筑物立面测量中的应用

 丿灬灬丶來襲 2018-09-03
中山市规划设计院,广东中山 528400

摘 要 一般在现实测量工作中,大多数的测量项目都是基于平面坐标系及高程坐标系上进行,但如果要求测绘出原有建筑物的立面图时,所测的立面的点数据将都处在一个竖直面上。并且我们平时常用的测绘成图软件大多数基于平面图测绘开发出来的,不应用能直接用于立面图测绘。本文简述如何利用带有免棱镜功能的全站仪对建筑物的各个立面进行测量,然后再通过内业处理对测量数据进行格式转换,并将转换后的数据导入到测绘成图软件中,从而实现立面图的绘制。

关键词 全站仪;立面测量;免棱镜;数据转换

中图分类号 U4   文献标识码 A   文章编号 2095-6363(2016)06-0091-02

位于中山市区大街小巷和老旧小区的一些老旧公共厕所由于年久失修,既给附近上厕所的人带来不便,而且污染环境、大大降低这座城市的品位。为了方便本市居民的使用,提升城市品位和美观。根据甲方要求,需对指定的旧公共厕所进行立面测量和平面测量,并且绘制成原状图;从而方便甲方对旧公共厕所进行从新改建设计,核算面积,预算费用。因此本文以中山市区旧公共厕所装修改造工程为工程背景,简述如何利用带有免棱镜功能的全站仪对旧公共厕所的各个立面进行测量,并且绘制现在立面图。

1根据具体情况选择测量方法

由于大部分老旧公共厕所都是位于窄小的巷道里,前后空间距离都比较小;所以考虑到如果使用目前最为先进的三维激光扫描仪进行立面测量不但费用较高,并且存在很多盲角点扫描不到,所以不实际。而使用传统的钢尺测量法、手持测距仪法对其长宽高以及门窗等要素进行尺度测量,虽然这种测量方法比较简单,所需要的仪器也较为便宜。但由于厕所的天面房角高度较高,形状各异,用此方法难于测量到,并且此方法所测出来的累加数据成果误差比较大,工作效率也比较低。经过一番对比,适合此工程的最佳测量方法是:选择带有免棱镜功能的全站仪和手持测距仪。因为很多公共厕所的外立面的外墙门窗及屋顶装饰,测量人员是很困难到达的,所以用带有免棱镜激光测距功能的全站仪进行此工程的立面测量相比其他方法较为方便,直接用仪器测出建筑物立面的要素点,最后个别遮挡到测不到点的地方,再用手持测距仪进行测量,补回数据,并且登记到草图。选择这种测量方法:工作效率高、精度高、成本低。下面将选择此种测量方法为例进行阐述。

2建筑物立面测量的基础

在与建筑物立面平行的铅垂投影面上所做的投影图称为建筑立面图,简称立面图。建筑物立面测量是对建筑物的外貌形状的精确反映,是建筑物不同立面正投影的精确测量,它不但反映屋面、门窗、阳台、雨篷、台阶等的形式和准确位置,同时也反映了建筑垂直方向各部分高度与宽度以及建筑的艺术造型和外部装饰等

等。建筑物立面图通常可按房屋朝向来命名,如南北立面图,东西立面图。建筑立面图大致包括,南北立面图,东西立面图四部分。

3现场立面测量步骤

1)前往现场时,除了带齐仪器设备等,还要准备好白纸与笔。到达后先不急于测量,先观察建筑物的里外结构的复杂程度。判断建筑物的大概的正北方向,然后把每个立面都在白纸上画下草图,并标注好东西南北立面标志。

2)在离建筑物一定距离外设置A,B两个固定点,这样可以防止测量时镜头仰角不至于过大而产生较大误差。并且要求两固定点应选在可以最大程度观测到整个立面的比较空旷地方。

3)将全站仪架设在A点上,并且进行对中整平;量取仪器高度,然后将两点坐标值及仪器高度输进仪器里面,(假设A点坐标为:X=2500000,Y=500000,H=10;B点坐标为:X=2500030,Y=500030,H=10)接着瞄准B点进行坐标定向。

4)将全站仪的免棱镜功能开启,瞄准建筑物立面上的要素点进行数据采集,然后在一开始画好的草图上对应着标上点号(相对简单且有把握的立面测量也可以通过自己定义的编码进行数据采集)。

需注意的是,在测立面时,总会遇到上若干不通视的特征点,可以通过支站后再进行数据采集,有时也会遇到地方窄小无法支站,这时就需要用上手持测距仪对特征点的相对位置距离进行测距,并在草图标记好。本人建议在各个立面测量数据采集完后,对各个立面进行拍照,对较为复杂的立面更要多拍几张,方便内业绘图时可以做参考。有时立面外墙装饰的瓷砖也存在参考价值,因为一般装饰的瓷砖形状大小相同,我们可以用卷尺量出一块瓷砖的长宽,在内业绘图时可以参照所拍的相片对相应的瓷砖个数累加算出大致距离长度,从而可以核查所采集数据画出来的立面图尺寸是否准确。4内业数据处理

由于我们的测绘成图软件大多基于平面图测绘而开发出来的,所以全站仪外业测量出来的坐标数据都是


作者简介:周卓武,研究方向为测绘工程。蔡绿庆,研究方向为测绘工程。

SCIENTIST   91

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科学理论探索


投影到一个平面内的,而全站仪测出来的立面上的数据点都是处在同一个竖直面上,如果将所采集数据通过南方CASS成图软件上展点出来,你会发现所有点基本上在一条直线内,无法直接用于立面图测绘,因此我们需要对测量数据进行转换处理。

首先将仪器里面的数据导出,并展到南方CASS成图软件上,同个立面的数据点都在一条直线上,选择在同一个面的两个距离较远的房角点F1、F2作为基点,并量出两基点的距离,再画出一条水平直线CD(直线长度与两基点的距离相等)。然后通过CASS里面的测站改正,把所有数据通过以F1、F2基点改正到直线CD两端,并把改正后的数据保存且新命名。然后把新数据分成两份,南北立面的数据为一份,东西立面的数据为一份。

通过电脑打开Excel软件,在Excel软件里面打开测量数据文件(文件格式为:点号,编码,Y,X,H)。由于测量数据文件类型为(*.dat),所以在Excel软件里面打时,要选择文件类型为所有文件,接着选择分隔符号(Tab键、逗号、空格)。南北立面的数据则需将高程H数值代替X数值,原高程数值全改为0。然后重新保存,重新命名并将扩展名改回(*.dat)。而东西立面的数据转换步骤跟南北立面差不多,不同的只不过是将X数值代替Y数值并且高程H数值代替Y数值。当你要画南立面图时,将转换后的南北立面的数据中分出南立面的数据再展到南方CASS成图软件上,这时显示出可以直接绘制南立面图的数据(如图1)。北立面图画

法跟南立面图一样,只不过画好后将北立面图镜像即可。画东西立面图时,东立面的画法步骤与南立面图一样,同样西立面的数据连线画好后将其镜像,镜像后才是其真正的西立面图(如图2)。

需注意的是,一般情况下我们按实测数据绘出来的门窗大小和高度不一致,那是因为建筑施工偏差和立面测量误差产生的,一般建筑物门窗的大小和高低在设计时会存在规律性,因此我们需要在尊重实际测量结果的基础上进行适当的调整。

5结论

随当代社会的不断发展,我国城市化的不断推进,现代工程建设项目的不断剧增,相信未来对建筑物立面测量的需求将越来越大。虽然三维激光扫描仪在建筑物立面测量方面提供了先进测量技术,但其不稳定,费用高,仍存在弊端。而目前全站仪在建筑物立面测量中仍然发挥着重要作用,只要掌握好全站仪在立面测量中的几个重要步骤,理顺数据的转换原理,就可以轻松实现立面图的绘制。

参考文献

[1]杨志华.房屋建筑学[M].北京:中国建筑工业出版社,

2010.

[2]李军杰.测绘工程CAD[M].郑州:黄河水利出版社,2008.

[3]江金霞,吴卓珈,陈德标.廊桥立面测量方法研究[J].北

京测绘,2010(4):43-45.


图1


图二

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