湯　海

（中鐵十八局集團有限公司）

免棱鏡全站儀對邊測量功能在高層建筑測量中的應用

湯海

（中鐵十八局集團有限公司）

伴隨近幾年城市化建設速度的提升以及建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，城市中高層建筑的數(shù)量和規(guī)模也不斷的擴大。當建筑工程項目建設完成后，按照我國相關(guān)規(guī)定的要求，需要對建筑物間的距離、建筑物自身的高度以及面積等是否符合我國相關(guān)標準要求。然而，隨著建筑物高度的提升，其質(zhì)量測量工作的難度以及質(zhì)量審批部門的要求也隨之不斷地提高。在此種背景下，常規(guī)的測量方式已經(jīng)無法滿足相關(guān)要求。因此，本文以免棱鏡全站儀為切入點，就該儀器具有的對邊測量功能在當前測量高層建筑中的應用情況進行研究。

免棱鏡全站儀；對邊測量；高層建筑測量；應用

引言

伴隨城市發(fā)展的日新月異，城市空間中遍布的大量的地理信息等方面的要素也為其發(fā)展提供了巨大的保障，這不僅為城市建設提供了大量的設計信息數(shù)據(jù)依據(jù)，還使得城市中各項建設的精確度與精密性得到了極大的提升。而免棱鏡具有的對邊測量的功能不僅可以精確快速的獲取到高層建筑的測量數(shù)據(jù)，還可以以測量平差原理為基礎，提升自己的適用范圍。因此，在社會不斷發(fā)展的今天，免棱鏡對邊測量這一功能在測量高層建筑工作中的適用性進行研究屬于城市發(fā)展產(chǎn)生的必然結(jié)果。

1　免棱鏡全站儀具有的測量原理

在日常的測量工作中，SET250RX是經(jīng)常被使用的一款全站儀，當該儀器處于免棱鏡狀態(tài)下時，其測量的距離范圍在0.3～400m之間，其測量距離的精確度在0.3～200n之間是（3+2×10-6D）mm，在200～350m之間的是（5+10×10-6D）mm，在350～400m之間的精確度是（10+10×10-6D）mm。該儀器在距離測量方面具有的此種精確度，完全的滿足了相關(guān)測量政策條例對于測量精確度的要求。全站儀最常使用功能及時對邊測量，當無法直接的測量兩個點之間的距離時，工作人員便可以將全站儀安放在可以觀測到兩個點的任意兩個位置上，這樣一來，工作人員就能夠利用全站儀來同時的觀測鏡站和儀器之間存在斜距、水平角以及豎直角，從而間接地計算出兩個鏡站點之間的斜距、高差以及水平具體。其具體測量情況如圖1所示。

圖1　兩點間相關(guān)距離計算公式

圖1中，A、B是兩個需要測量的點，為了測量兩個點之間的高差h和水平距離D，工作人員可以將全站儀安置在兩個點都能夠通視的任意一點O上，然后觀察Q到兩點間的斜距、水平夾角以及豎直角[1]。之后，在以三角高程的測量原理與三角余弦定理這兩大理論來算出兩點間的高差和水平距離。此外，因為對邊測量可以進行放射式和連續(xù)式測量模式的切換，而在上述情況下，使用連續(xù)式得出的結(jié)果更加精確。

2　對邊測量技術(shù)的運用

2.1測量高層建筑的高度

一般來講，在測量建筑物的高度時，工作人員可以采用常規(guī)的測量方式進行測量，例如，使用鋼尺直接測量，或者是使用光電測距的方式，通過三角高層這一測量方法施行測量。但是，如果在測量時遇到了高層建筑的話，常規(guī)的測量方式就無法完成測量工作了。例如，圖2中，該建筑屬于高層建筑，雖然建筑物的屋頂是帶有女兒墻的平屋頂，但是，由于該建筑物屋頂上的各個附屬設施和設備層的女兒墻上還有一個桿狀的裝飾性物體，而按照我國相關(guān)規(guī)定的要求，該裝飾物頂部也屬于建筑物實際高度測量范圍之內(nèi)的[2]。此時，就需要工作人員利用免棱鏡這一測量技術(shù)中具有的對邊測量功能，通過以建筑物室外的地坪作為起點，并將其該起始點設置為0的測量方式，對上述說道的位置進行全面的測量，從而精確的計算出該高層建筑物實際的高度。

圖2　屋頂有桿狀裝飾物的高層建筑

2.2測量建筑物的面積

所謂的建筑物面積，其所包含的是房屋外墻柱勒腳以上的各個樓層外圍水平方向的投影面積，其中包括陽臺、地下室、室外的樓梯以及挑廊等結(jié)構(gòu)，以及具有上蓋且結(jié)構(gòu)牢固，其樓層的高度在2.2m以上的范圍。對于高層建筑來講，其首層面積應該以其自身外墻勒腳以上的建筑結(jié)構(gòu)外圍的水平面積作為計算基礎，二樓以上的樓層則應該按照其外墻結(jié)構(gòu)的外圍水平面積作為面積計算的基礎。工作人員在對高層建筑的面積進行測量時，建筑物的首層一般都是用鋼尺來對建筑物所有的邊長，其中包括了陽臺和門斗等進行測量，然后在通過內(nèi)業(yè)計算得出面積的，但是，由于鋼尺無法測量到建筑物而成以上的部分，并且，其在實際測量工作過程中還會遇到辦公樓和大酒店等情況比較特殊的高層建筑結(jié)構(gòu)，這些建筑每層外輪廓線的投影都是不同的，因此，其每一層的面積也是不相同的[3]。這種情況的存在，就為采集人員進行外業(yè)數(shù)據(jù)的采集帶來了較大的難度。對此，為了保證每層建筑面積都可以被精確的計算出來，就需要使用免棱鏡具有的對邊測量功能，通過對建筑物每一個邊長的遠距離測量來分層的計算出高層建筑每層的建筑面積。

2.3測量建筑物的四至距離

在目前城市項目建設審批工作中，其對于建筑物到其周邊規(guī)劃道路的紅線、規(guī)劃河流的藍線、綠化的控制線、土地的界址線之間的距離，以及高層建筑與其臨近建筑物之間平面的位置關(guān)系等，都有嚴格的規(guī)定標準。一般情況下，工作在測量建筑物到四至邊界之間的距離時，采用的都是實量法，即利用鋼尺在實地丈量距離，在使用該方法測量時，工作人員需要嚴格以規(guī)劃許可證上附圖的標示位置作為測量的依據(jù)，保證其測量出的四至數(shù)據(jù)是最小的距離，并且，在一次測量后，還需要進行多余觀測，如果同樣精確度的兩次測量結(jié)果向度的誤差沒有大于1/ 4000的話，則需要將尺長與傾斜改正加入到距離中。但是，對于高層建筑來講，鋼尺能測量的范圍只有首層，二層以上則無法進行有效的測量，如圖3所示，在項目規(guī)劃許可證的附圖中，其要求測量的是一號樓“混凝土2”到綜合樓“混凝土5”、二號樓“混凝土3”到綜合樓“混凝土7”間的四至距離[4]。此時，要想保證測量結(jié)果的準確性，就需要利用免棱鏡技術(shù)中具有的對邊測量的功能，通過架設全站儀的方式來對四至距離進行實地測量，之后在繪制成四至尺寸圖，共相關(guān)工作人員參考并驗證。

圖3　四至尺寸圖

3　使用免棱鏡技術(shù)時的注意事項

就該技術(shù)本身來講，由于其不僅帶有可以使用在立棱鏡的工作人員無法依靠自己到達的地方的測量特點，還具有保證測量精度，提高相關(guān)工作生產(chǎn)效率的優(yōu)勢，使得其被廣泛的應用到了當前測量高層建筑的工作中。因此，為了進一步保證其測量結(jié)果和精度不受外界因素影響，工作人員在使用該項技術(shù)時需要注意以下幾點：①因為該項測試技術(shù)的測量結(jié)果同需要測量的距離、通視的條件、反射面性質(zhì)和角度有關(guān)，所以，工作人員應該盡量避免在能見度低且灰塵較大的環(huán)境下測量；②為了保證測量結(jié)果的精確度，在測量條件允許的情況下，應該盡量的縮短被測目標點和全站儀間的距離[5]。

4　結(jié)束語

總而言之，在建筑物竣工之后對其進行規(guī)劃驗收并測量，是當前城市進行規(guī)劃管理的一個重要的工作環(huán)節(jié)，因此，為了保證竣工后測量結(jié)果的準確性，測量部門需要在項目建設現(xiàn)場采集許多的數(shù)據(jù)信息。但是，隨著高層建筑數(shù)量增多以及城市審批部門對成果要求的提升，也為測量工作的進行帶來了一定的難度。對此，充分的利用免棱鏡全站儀自身帶有的對邊測量的功能，不僅能夠提升測量數(shù)據(jù)和成果的準確性，保證高層建筑質(zhì)量，還可以推動城市規(guī)劃建設工作的發(fā)展。

[1]秦飛翔，金曉中.建筑工程竣工規(guī)劃驗收測量中的免棱鏡測量技術(shù)[J].地理空間信息，2014，06（12）：124～125+128+5.

[2]賀洪建.免棱鏡全站儀在竣工測量中的應用[J].江西建材，2015，14（12）：222～223.

[3]曾學宏，趙義花.全站儀專項測量功能在青島市中山路立面圖測量中的應用[J].測繪與空間地理信息，2013，12（31）：265～266.

TU198.7

A

1673-0038（2015）44-0186-02

2015-10-6

湯海（1985-），男，助理工程師，大專，主要從事測量工作。