測繪技術在建筑工程中的運用探究

中圖分類號：TU198 文獻標識碼：C文章編號：1008-925X(2012)02-0124-01

摘要：工程測繪貫穿工程建設的全過程，在工程建設的各個階段，充分利用各類測繪成果是保證工程建設順利實施的關鍵。工程建設的各個階段應加大必要的工程測繪資金、人力和設備投人。由于工程建設是動態的，因此要不斷更新和完善已經完成的工程綜合信息系統，準確掌握各項工程數據的動態變化情況，為各項決策和科學管理服務。

關鍵詞：建筑施工；測繪技術；建筑工程

通常情況下，因為考慮到建筑物建筑結構的不同，有所側重地采集三維數據，在實際的測繪工作中可以減少工作量，提高作業效率，避免重復測量；而且全站儀采集輪廓數據和在 AutoCAD 中建立模型均不復雜，可以說這種建立三維模型的方法十分簡單且易于操作。此外，全站儀具有無需反射標志的特點，這樣就可以不接觸被測對象表面而獲得對象的三維信息，因而在歷史建筑的測繪時可以避免對其造成損害，充分發揮了全站儀的特長。

1 結構建筑物的數據采集

1.1 房屋建筑結構。

1.1.1 承重墻結構：承重墻結構主要由墻體承受荷載；2)框架結構：框架結構沒有設置剪力墻的要求，所有墻體均作為維護結構或分割建筑空間使用，不承擔建筑的荷載，因此框架結構由梁和柱承受荷載；3)混合結構：是承重墻結構與框架結構的混合，從建筑物的整體性而言，剪力墻結構的整體性大于框架結構的整體性，而框架結構的整體性大于混和結構的整體性。

1.1.2 房屋建筑主體測定。要繪制房屋的建筑軸線圖、平面圖、立面圖等建筑圖，需要測定建筑物特征點的三維坐標，對于不同結構的房屋，因其結構的差異，在全站儀采集數據時，測定的主體有所不同：①承重墻結構：外墻與內承重墻為測定主體；②框架結構：柱列及外墻為測定主體；③混合結構：墻和柱均為測定主體。

1.3 房屋的細部測定。要建立一個房屋的三維模型，不僅需要測定房屋主體信息，還要對細部特征點進行測定，房屋建筑細部構造有：墻壁、柱梁、蓋、門窗、臺階、樓梯、地坪、樓板、天花板、建筑裝飾等，對這些細部特征點的采集具有相應的規則，但都要遵循數據采集的總原則，即采集特征點信息，盡量避免數據冗余，且有必要地檢核數據。

2 全站儀對建筑物的數據采集過程

2.1 布設控制網。環繞所測建筑物，布設閉合導線，測定各控制點的三維坐標，進而用附合導線加密，將控制點引入所測建筑物內的各個層面，這樣可得到測繪整個建筑物所需的三維控制點。在待測建筑物的周圍選定了 6 個大致均勻分布的控制點位，按照閉合導線進行測量與計算，得到這些控制點的三維坐標。

2.2 采集數據。對細部點采集數據時，為區分各類不同的點及連線信息，需要按各點的特征輸入不同編碼，然后自動記錄各點的坐標等數據，這些數據將作為繪制平面圖、立面圖、三維建模的基礎數據。

3 CAD 三維建模

用全站儀采集完建筑物的細部點信息以后，即可進行三維立體模型的建立，對于不同結構的建筑物，其建立模型的過程是一致的，因此，下面以某一建筑物的三維建模為例，敘述其建模過程。

3.1 特征點的展繪與連線。在全站儀采集數據時，各細部點記錄為一個字符串，依次為點編號、縱坐標、橫坐標、高程、代碼，這種格式是 Auto-CAD 可接受的數據格式，然后通過二次開發的 AutoLISP“展點和連線”程序，實現 Auto-CAD 對細部點的自動展繪及連線功能，其中線劃圖的俯視圖作為對該建筑物建筑圖繪制、三維立體模型繪制的基礎。

3.2 擬合建筑軸線。按照線劃圖的建筑物外墻輪廓可以擬合出建筑軸線圖，建筑軸線對建筑物測繪成果具有重要的檢核作用，同時也是建筑物建立三維模型的依據，從線劃圖擬合出的軸線圖，在進行具體標注建筑物的信息，其中建筑軸線的方位角a=25°。

3.3 建立三維模型。建筑線劃圖是直接由屬性相同的點連線形成的圖形，雖然看上去像房屋的形狀，但是實際上是由一條條的直線或圓弧構成的，并不是名副其實的三維圖形，還不能進行 CAD中的消隱、著色、渲染、陰影、拉伸等三維實體操作。所以接下來要以線劃圖為基礎，繪制出三維圖形，建立建筑物實體。

3.3.1 建立圖層。根據建筑物不同的構成部分如墻壁、柱子、窗戶等建立不同的圖層，合理使用圖層能夠給圖形的繪制和使用帶來很大方便：①在各圖層中可以設置不同屬性對象的顏色、線型、線寬等；②繪制某一圖層的圖形時，如果被另一圖層的圖形遮擋，可以關閉那個圖層；③使用已有的圖形時，根據圖層信息就可以對整幅圖形的信息有一個總體掌握，根據實際要求，選擇需要的圖層信息，將其打開，關閉其余圖層，這樣不需要的圖形便不會顯示，從而大大提高了工作效率。

3.3.2 創建實體。墻體、柱子、窗戶等都必須要利用拉伸創建實體，首先要建立相應的平面圖形，形成面域，然后再執行“拉伸”操作，“拉伸”以后，形成的就是三維圖形，根據需要，可以拉伸成立方體、圓柱體、圓錐體等實體，需要注意的是，拉伸生成圓錐體時，是以平面圓為被拉伸基礎，在選定被拉伸圓后，輸入高度，再輸入拉伸的傾斜角度，這個角度可以是在-90°～90°之間任一角值，正角度表示從基準對象逐漸變細，負角度表示從基準對象逐漸變粗，輸入的拉伸長度和傾斜角度要在一定條件下才會生成圓錐體，如當指定一個較大的傾斜角或是較長的拉伸長度，將導致拉伸對象在達到拉伸高度之前就已經匯聚到一點上；若拉伸長度很短，還沒有交點，就形成一個棱臺。

4 結語

考慮建筑物建筑結構的不同，有所側重地采集三維數據，在實際的測繪工作中可以減少工作量，提高作業效率，避免重復測量；而且全站儀采集輪廓數據和在AutoCAD中建立模型均不復雜，可以說這種建立三維模型的方法十分簡單且易于操作。此外，全站儀具有無需反射標志的特點，這樣就可以不接觸被測對象表面而獲得對象的三維信息，因而在歷史建筑的測繪時可以避免對其造成損害，充分發揮了全站儀的特長。

參考文獻

[1] 丁樺.淺談特長隧道的控制測量[J].鄂州大學學報，2010(5)

[2] 繆健軍.淺析建筑工程測繪的重要性[J].科技傳播，2010(23)