周卓武　蔡綠慶

摘要：一般在現(xiàn)實(shí)測(cè)量工作中，大多數(shù)的測(cè)量項(xiàng)目都是基于平面坐標(biāo)系及高程坐標(biāo)系上進(jìn)行，但如果要求測(cè)繪出原有建筑物的立面圖時(shí)，所測(cè)的立面的點(diǎn)數(shù)據(jù)將都處在一個(gè)豎直面上。并且我們平時(shí)常用的測(cè)繪成圖軟件大多數(shù)基于平面圖測(cè)繪開(kāi)發(fā)出來(lái)的，不應(yīng)用能直接用于立面圖測(cè)繪。本文簡(jiǎn)述如何利用帶有免棱鏡功能的全站儀對(duì)建筑物的各個(gè)立面進(jìn)行測(cè)量，然后再通過(guò)內(nèi)業(yè)處理對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到測(cè)繪成圖軟件中，從而實(shí)現(xiàn)立面圖的繪制。

關(guān)鍵詞：全站儀；立面測(cè)量；免棱鏡；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

中圖分類(lèi)號(hào)U4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)2095-6363（2016）06-0091-02

位于中山市區(qū)大街小巷和老舊小區(qū)的一些老舊公共廁所由于年久失修，既給附近上廁所的人帶來(lái)不便，而且污染環(huán)境、大大降低這座城市的品位。為了方便本市居民的使用，提升城市品位和美觀。根據(jù)甲方要求，需對(duì)指定的舊公共廁所進(jìn)行立面測(cè)量和平面測(cè)量，并且繪制成原狀圖；從而方便甲方對(duì)舊公共廁所進(jìn)行從新改建設(shè)計(jì)，核算面積，預(yù)算費(fèi)用。因此本文以中山市區(qū)舊公共廁所裝修改造工程為工程背景，簡(jiǎn)述如何利用帶有免棱鏡功能的全站儀對(duì)舊公共廁所的各個(gè)立面進(jìn)行測(cè)量，并且繪制現(xiàn)在立面圖。

1.根據(jù)具體情況選擇測(cè)量方法

由于大部分老舊公共廁所都是位于窄小的巷道里，前后空間距離都比較??；所以考慮到如果使用目前最為先進(jìn)的三維激光掃描儀進(jìn)行立面測(cè)量不但費(fèi)用較高，并且存在很多盲角點(diǎn)掃描不到，所以不實(shí)際。而使用傳統(tǒng)的鋼尺測(cè)量法、手持測(cè)距儀法對(duì)其長(zhǎng)寬高以及門(mén)窗等要素進(jìn)行尺度測(cè)量，雖然這種測(cè)量方法比較簡(jiǎn)單，所需要的儀器也較為便宜。但由于廁所的天面房角高度較高，形狀各異，用此方法難于測(cè)量到，并且此方法所測(cè)出來(lái)的累加數(shù)據(jù)成果誤差比較大，工作效率也比較低。經(jīng)過(guò)一番對(duì)比，適合此工程的最佳測(cè)量方法是：選擇帶有免棱鏡功能的全站儀和手持測(cè)距儀。因?yàn)楹芏喙矌耐饬⒚娴耐鈮﹂T(mén)窗及屋頂裝飾，測(cè)量人員是很困難到達(dá)的，所以用帶有免棱鏡激光測(cè)距功能的全站儀進(jìn)行此工程的立面測(cè)量相比其他方法較為方便，直接用儀器測(cè)出建筑物立面的要素點(diǎn)，最后個(gè)別遮擋到測(cè)不到點(diǎn)的地方，再用手持測(cè)距儀進(jìn)行測(cè)量，補(bǔ)回?cái)?shù)據(jù)，并且登記到草圖。選擇這種測(cè)量方法：工作效率高、精度高、成本低。下面將選擇此種測(cè)量方法為例進(jìn)行闡述。

2.建筑物立面測(cè)量的基礎(chǔ)

在與建筑物立面平行的鉛垂投影面上所做的投影圖稱(chēng)為建筑立面圖，簡(jiǎn)稱(chēng)立面圖。建筑物立面測(cè)量是對(duì)建筑物的外貌形狀的精確反映，是建筑物不同立面正投影的精確測(cè)量，它不但反映屋面、門(mén)窗、陽(yáng)臺(tái)、雨篷、臺(tái)階等的形式和準(zhǔn)確位置，同時(shí)也反映了建筑垂直方向各部分高度與寬度以及建筑的藝術(shù)造型和外部裝飾等等。建筑物立面圖通?？砂捶课莩騺?lái)命名，如南北立面圖，東西立面圖。建筑立面圖大致包括，南北立面圖，東西立面圖四部分。

3.現(xiàn)場(chǎng)立面測(cè)量步驟

1）前往現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，除了帶齊儀器設(shè)備等，還要準(zhǔn)備好白紙與筆。到達(dá)后先不急于測(cè)量，先觀察建筑物的里外結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。判斷建筑物的大概的正北方向，然后把每個(gè)立面都在白紙上畫(huà)下草圖，并標(biāo)注好東西南北立面標(biāo)志。

2）在離建筑物一定距離外設(shè)置A，B兩個(gè)固定點(diǎn)，這樣可以防止測(cè)量時(shí)鏡頭仰角不至于過(guò)大而產(chǎn)生較大誤差。并且要求兩固定點(diǎn)應(yīng)選在可以最大程度觀測(cè)到整個(gè)立面的比較空曠地方。

3）將全站儀架設(shè)在A點(diǎn)上，并且進(jìn)行對(duì)中整平；量取儀器高度，然后將兩點(diǎn)坐標(biāo)值及儀器高度輸進(jìn)儀器里面，（假設(shè)A點(diǎn)坐標(biāo)為：X=2500000，Y=500000，H=10；B點(diǎn)坐標(biāo)為：X=2500030，Y=500030，H=10）接著瞄準(zhǔn)B點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)定向。

4）將全站儀的免棱鏡功能開(kāi)啟，瞄準(zhǔn)建筑物立面上的要素點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后在一開(kāi)始畫(huà)好的草圖上對(duì)應(yīng)著標(biāo)上點(diǎn)號(hào)（相對(duì)簡(jiǎn)單且有把握的立面測(cè)量也可以通過(guò)自己定義的編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)采集）。

需注意的是，在測(cè)立面時(shí)，總會(huì)遇到上若干不通視的特征點(diǎn)，可以通過(guò)支站后再進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，有時(shí)也會(huì)遇到地方窄小無(wú)法支站，這時(shí)就需要用上手持測(cè)距儀對(duì)特征點(diǎn)的相對(duì)位置距離進(jìn)行測(cè)距，并在草圖標(biāo)記好。本人建議在各個(gè)立面測(cè)量數(shù)據(jù)采集完后，對(duì)各個(gè)立面進(jìn)行拍照，對(duì)較為復(fù)雜的立面更要多拍幾張，方便內(nèi)業(yè)繪圖時(shí)可以做參考。有時(shí)立面外墻裝飾的瓷磚也存在參考價(jià)值，因?yàn)橐话阊b飾的瓷磚形狀大小相同，我們可以用卷尺量出一塊瓷磚的長(zhǎng)寬，在內(nèi)業(yè)繪圖時(shí)可以參照所拍的相片對(duì)相應(yīng)的瓷磚個(gè)數(shù)累加算出大致距離長(zhǎng)度，從而可以核查所采集數(shù)據(jù)畫(huà)出來(lái)的立面圖尺寸是否準(zhǔn)確。

4.內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

由于我們的測(cè)繪成圖軟件大多基于平面圖測(cè)繪而開(kāi)發(fā)出來(lái)的，所以全站儀外業(yè)測(cè)量出來(lái)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)都是投影到一個(gè)平面內(nèi)的，而全站儀測(cè)出來(lái)的立面上的數(shù)據(jù)點(diǎn)都是處在同一個(gè)豎直面上，如果將所采集數(shù)據(jù)通過(guò)南方CASS成圖軟件上展點(diǎn)出來(lái)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)所有點(diǎn)基本上在一條直線內(nèi)，無(wú)法直接用于立面圖測(cè)繪，因此我們需要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。

首先將儀器里面的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并展到南方CASS成圖軟件上，同個(gè)立面的數(shù)據(jù)點(diǎn)都在一條直線上，選擇在同一個(gè)面的兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的房角點(diǎn)F1、F2作為基點(diǎn)，并量出兩基點(diǎn)的距離，再畫(huà)出一條水平直線CD（直線長(zhǎng)度與兩基點(diǎn)的距離相等）。然后通過(guò)CASS里面的測(cè)站改正，把所有數(shù)據(jù)通過(guò)以F1、F2基點(diǎn)改正到直線CD兩端，并把改正后的數(shù)據(jù)保存且新命名。然后把新數(shù)據(jù)分成兩份，南北立面的數(shù)據(jù)為一份，東西立面的數(shù)據(jù)為一份。

通過(guò)電腦打開(kāi)Excel軟件，在Excel軟件里面打開(kāi)測(cè)量數(shù)據(jù)文件（文件格式為：點(diǎn)號(hào)，編碼，Y，X，H）。由于測(cè)量數(shù)據(jù)文件類(lèi)型為（*.dat），所以在Excel軟件里面打時(shí)，要選擇文件類(lèi)型為所有文件，接著選擇分隔符號(hào)（Tab鍵、逗號(hào)、空格）。南北立面的數(shù)據(jù)則需將高程H數(shù)值代替x數(shù)值，原高程數(shù)值全改為0。然后重新保存，重新命名并將擴(kuò)展名改回（*.dat）。而東西立面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟跟南北立面差不多，不同的只不過(guò)是將x數(shù)值代替Y數(shù)值并且高程H數(shù)值代替Y數(shù)值。當(dāng)你要畫(huà)南立面圖時(shí)，將轉(zhuǎn)換后的南北立面的數(shù)據(jù)中分出南立面的數(shù)據(jù)再展到南方CASG成圖軟件上，這時(shí)顯示出可以直接繪制南立面圖的數(shù)據(jù)（如圖1）。北立面圖畫(huà)法跟南立面圖一樣，只不過(guò)畫(huà)好后將北立面圖鏡像即可。畫(huà)東西立面圖時(shí)，東立面的畫(huà)法步驟與南立面圖一樣，同樣西立面的數(shù)據(jù)連線畫(huà)好后將其鏡像，鏡像后才是其真正的西立面圖（如圖2）。

需注意的是，一般情況下我們按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪出來(lái)的門(mén)窗大小和高度不一致，那是因?yàn)榻ㄖ┕て詈土⒚鏈y(cè)量誤差產(chǎn)生的，一般建筑物門(mén)窗的大小和高低在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)存在規(guī)律性，因此我們需要在尊重實(shí)際測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

5.結(jié)論

隨當(dāng)代社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)城市化的不斷推進(jìn)，現(xiàn)代工程建設(shè)項(xiàng)目的不斷劇增，相信未來(lái)對(duì)建筑物立面測(cè)量的需求將越來(lái)越大。雖然三維激光掃描儀在建筑物立面測(cè)量方面提供了先進(jìn)測(cè)量技術(shù)，但其不穩(wěn)定，費(fèi)用高，仍存在弊端。而目前全站儀在建筑物立面測(cè)量中仍然發(fā)揮著重要作用，只要掌握好全站儀在立面測(cè)量中的幾個(gè)重要步驟，理順數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換原理，就可以輕松實(shí)現(xiàn)立面圖的繪制。