秦飛翔，金曉中

（1. 國家測(cè)繪地理信息局 第二地形測(cè)量隊(duì)，陜西 西安 710054）

建筑工程竣工規(guī)劃驗(yàn)收測(cè)量中的免棱鏡測(cè)量技術(shù)

秦飛翔1，金曉中1

（1. 國家測(cè)繪地理信息局 第二地形測(cè)量隊(duì)，陜西 西安 710054）

在建筑工程竣工規(guī)劃驗(yàn)收測(cè)量中，按照規(guī)劃審批的要求，需要測(cè)量建筑物之間的距離（四至距離）、建筑物高度、面積；但現(xiàn)代建筑物結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，規(guī)劃主管部門審批要求越來越嚴(yán)格，對(duì)于測(cè)量人員來說，需要外業(yè)采集大量的數(shù)據(jù)，用常規(guī)測(cè)量方法已經(jīng)很難滿足要求。運(yùn)用全站儀的免棱鏡測(cè)量技術(shù)，結(jié)合其內(nèi)置的對(duì)邊測(cè)量程序，可以保證外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性、可靠性。

免棱鏡；對(duì)邊測(cè)量；高度；四至距離

建筑工程竣工規(guī)劃驗(yàn)收測(cè)量是城市規(guī)劃管理工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為了獲得可靠的竣工測(cè)量成果，需要測(cè)量部門在建設(shè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)地采集很多數(shù)據(jù)，才能驗(yàn)證建設(shè)項(xiàng)目的正確性。隨著建筑物結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，以及規(guī)劃主管部門審批要求越來越嚴(yán)格，我們需要的主要外業(yè)數(shù)據(jù)，如建筑物的高度、四至距離、每一層的建筑面積等，如果運(yùn)用常規(guī)的測(cè)量方法很難保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而全站儀的免棱鏡測(cè)量技術(shù)，可以幫助解決這些技術(shù)難題。

1 免棱鏡全站儀測(cè)量原理

日常測(cè)量中常用全站儀為SET250RX。在免棱鏡模式下，該儀器測(cè)距范圍為0．3～400 m，測(cè)距精度0．3～200 m范圍為（3+2×10-6D） mm，200～350 m范圍為（5+10×10-6D）mm，350～400 m范圍為（10+10×10-6D）mm，完全滿足CJJ/T8-2011《城市測(cè)量規(guī)范》和GB/T50353-2005《建筑工程建筑面積計(jì)算規(guī)范》的精度要求。

免棱鏡全站儀常用對(duì)邊測(cè)量。對(duì)邊測(cè)量也稱間接測(cè)距，當(dāng)兩點(diǎn)之間不能直接測(cè)距時(shí)，可將全站儀安置在能夠觀測(cè)到兩點(diǎn)的任意位置，利用全站儀同時(shí)觀測(cè)儀器與鏡站間的斜距、豎直角、水平角，間接計(jì)算兩鏡站點(diǎn)間的水平距離、 斜距和高差[1-3]，如圖1。

圖1 兩點(diǎn)之間相關(guān)距離的計(jì)算公式

圖中A、B為兩測(cè)點(diǎn)，為了測(cè)定兩點(diǎn)之間的水平距離D和高差h，可在與A、B兩點(diǎn)都通視的任意點(diǎn)O上安置全站儀，觀測(cè)O至A、B兩點(diǎn)的斜距S1、S2和豎直角α1、α2以及水平夾角β，然后由三角高程測(cè)量原理和三角余弦定理得出此兩點(diǎn)的水平距離和高差。計(jì)算公式如下：

測(cè)量時(shí)只需要使用全站儀中的對(duì)邊測(cè)量程序，屏幕就會(huì)顯示A、B兩測(cè)點(diǎn)之間的水平距離、斜距、高差。對(duì)邊測(cè)量有連續(xù)式和放射式兩種測(cè)量模式，一般使用連續(xù)式對(duì)邊測(cè)量功能。

2 免棱鏡測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用

2.1 建筑物高度測(cè)量

建筑物高度測(cè)量可以采取常規(guī)的測(cè)量方法，如用鋼尺直接量取，也可以采用光電測(cè)距通過三角高程測(cè)量的方法施測(cè)。但是，如果碰到以下幾種情況，常規(guī)測(cè)量方法就無法測(cè)量了。如圖2，建筑物屋頂為坡屋頂，高度需要測(cè)量至屋脊位置。圖3中，建筑物為高層建筑物，屋頂雖然為帶女兒墻的普通平屋頂，但是在屋頂?shù)母綄僭O(shè)施設(shè)備層女兒墻上，有一桿狀裝飾物，按照規(guī)定，該裝飾物的頂部高度需要實(shí)測(cè)。圖4中，建筑物屋頂有一凸出墻面的檐口H2，建筑物申報(bào)高度H=H1+H2，所以需要對(duì)檐口H2進(jìn)行測(cè)量。在這幾種情況下，運(yùn)用免棱鏡測(cè)量技術(shù)，使用對(duì)邊測(cè)量功能，以建筑物室外地坪為起始點(diǎn)置零，對(duì)邊測(cè)量上述位置，就可以精確計(jì)算建筑物的高度。

2.2 建筑物面積測(cè)量

房屋建筑面積系指房屋外墻（柱）勒腳以上各層的外圍水平投影面積，包括陽臺(tái)、挑廊、地下室、室外樓梯等，且具備上蓋，結(jié)構(gòu)牢固，層高2．2 m以上（含2．2 m）。單層建筑物的建筑面積，應(yīng)按其外墻勒角以上結(jié)構(gòu)外圍水平面積計(jì)算，并按不同的高度確定其面積的計(jì)算：多層建筑物首層應(yīng)按其外墻勒腳以上結(jié)構(gòu)外圍水平面積計(jì)算，2層及以上樓層應(yīng)按其外墻結(jié)構(gòu)外圍水平面積計(jì)算。根據(jù)規(guī)范，建筑面積計(jì)算的精度要求如下：

圖2 坡屋頂?shù)慕ㄖ?/p>

圖3 屋頂有桿狀裝飾物的建筑物

圖4 帶挑檐的建筑物

式中，ms為面積測(cè)算中誤差，單位為m2；s為面積，單位為m2。

在測(cè)量中，建筑物一層一般用鋼尺測(cè)量建筑物的所有邊長(zhǎng)，包括門斗、陽臺(tái)等，然后內(nèi)業(yè)計(jì)算其面積。但是對(duì)于二層以上的部分，無法用鋼尺直接測(cè)量。在實(shí)際工作中，經(jīng)常碰到比較特殊的建筑物，如大酒店、辦公樓、體育場(chǎng)館等，每一層的建筑外輪廓線投影都不同。如圖5，建筑物每一層的建筑面積都不一樣，這給外業(yè)數(shù)據(jù)采集增加了很大難度。為了保證每一層建筑面積計(jì)算的精確性，必須使用免棱鏡全站儀的對(duì)邊測(cè)量功能，遠(yuǎn)距離測(cè)量每一邊長(zhǎng)，然后分層計(jì)算每一層的建筑面積。

圖5 房屋側(cè)立面圖

2.3 建筑物四至距離測(cè)量

在城市建設(shè)項(xiàng)目審批中，建筑物至周邊規(guī)劃道路紅線、規(guī)劃河道藍(lán)線、綠化控制線、土地界址線的距離，建筑物與鄰近建筑物的平面位置關(guān)系，都有嚴(yán)格規(guī)定。建筑物與四至邊界的距離采用實(shí)量法，即在實(shí)地采用鋼尺進(jìn)行距離丈量。采用實(shí)量法時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)規(guī)劃許可證附圖標(biāo)示位置量測(cè)，保證量測(cè)的四至數(shù)據(jù)為最小距離，并進(jìn)行多余觀測(cè)，兩次同精度丈量較差相對(duì)誤差不大于1/4 000，距離應(yīng)加尺長(zhǎng)和傾斜改正。

一層建筑物的距離都可以通過鋼尺測(cè)量，二層以上則很難利用鋼尺測(cè)量。如圖6，在該項(xiàng)目規(guī)劃許可證附圖中，要求測(cè)量1號(hào)樓“砼2”至綜合樓“砼5”之間的距離、2號(hào)樓“砼3”至綜合樓“砼7”之間的距離。這時(shí)，就需要運(yùn)用免棱鏡測(cè)量技術(shù)，使用對(duì)邊測(cè)量功能，架設(shè)全站儀，實(shí)地測(cè)量四至距離，然后繪制四至尺寸圖。

圖6 四至尺寸圖

3 結(jié) 語

1）免棱鏡測(cè)量技術(shù)適用于立棱鏡人員無法到達(dá)地方的特征點(diǎn)測(cè)量，可以保證精度，提高生產(chǎn)效率。

2）免棱鏡全站儀測(cè)量的精度與通視條件、所測(cè)距離、反射角度以及反射面的性質(zhì)有關(guān)，所以免棱鏡測(cè)量時(shí)，要避免在灰塵過大、能見度低的條件下測(cè)量。為了保證測(cè)量精度，在條件允許的情況下，盡可能縮短全站儀至被測(cè)目標(biāo)點(diǎn)之間的距離。測(cè)量中，使目標(biāo)面與視準(zhǔn)線保持垂直關(guān)系最有利，同時(shí)保證測(cè)量角度不大于45°。在反射面的選擇上，盡可能選擇普通瓷磚等反射面，盡量不要瞄準(zhǔn)玻璃等反射面。

3）免棱鏡測(cè)量時(shí)，要保證儀器與目標(biāo)點(diǎn)之間沒有干擾物，同時(shí)盡量不要透過樹木測(cè)量。在實(shí)際工作中，我們使用SET250RX免棱鏡全站儀免棱鏡測(cè)量，即使瞄準(zhǔn)在細(xì)如針狀的松樹葉上，也能測(cè)量出距離，如果穿過樹木測(cè)量，則激光很有可能測(cè)量至樹葉表面，而不是目標(biāo)點(diǎn)，產(chǎn)生錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。

4）免棱鏡測(cè)量時(shí)，需要觀測(cè)員精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)。在建筑工程竣工規(guī)劃驗(yàn)收測(cè)量中，很多情況下需要測(cè)量房角點(diǎn)之間的距離，如果瞄準(zhǔn)目標(biāo)稍有偏離，則可能測(cè)量到別的物體，造成錯(cuò)誤。

[1] 熊勤芳，何一明．竣工驗(yàn)收測(cè)量及成果圖表示方法的探討[J]．中國測(cè)繪，2007(6)：66-67

[2] 岳建平，高永剛，謝波．無反射棱鏡全站儀測(cè)距性能測(cè)試[J]．測(cè)繪工程，2005(2)：35-37

[3] 周儉清．全站儀對(duì)邊測(cè)量原理及精度分析[J]．北京測(cè)繪，2005(3)：50-52

[4] 汪琴，胡鑫，陳智明．規(guī)劃竣工測(cè)量中建筑物高度的計(jì)算方法[J]．城市勘測(cè)，2010(6)：137-138

[5] GB/T 50353-2005．建筑工程建筑面積計(jì)算規(guī)范[S]．

[6] 趙澤龍，周天．免棱鏡測(cè)量在地籍測(cè)量中的應(yīng)用研究[J]．測(cè)繪與空間地理信，2011(5)：260-262

[7] 夏立福，李井春，胡友健，等．免棱鏡全站儀測(cè)距性能的測(cè)試及精度分析[J]．地理空間信息，2008,6(2)：135-137

P258

B

1672-4623（2014）06-0124-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2014.06.043

秦飛翔，工程師，主要從事工程測(cè)量方面的工作與研究。

2013-05-20。