建筑工程竣工規劃驗收測量中的免棱鏡測量技術

秦飛翔，金曉中

（1. 國家測繪地理信息局 第二地形測量隊，陜西 西安 710054）

建筑工程竣工規劃驗收測量中的免棱鏡測量技術

秦飛翔1，金曉中1

（1. 國家測繪地理信息局 第二地形測量隊，陜西 西安 710054）

在建筑工程竣工規劃驗收測量中，按照規劃審批的要求，需要測量建筑物之間的距離（四至距離）、建筑物高度、面積；但現代建筑物結構越來越復雜，規劃主管部門審批要求越來越嚴格，對于測量人員來說，需要外業采集大量的數據，用常規測量方法已經很難滿足要求。運用全站儀的免棱鏡測量技術，結合其內置的對邊測量程序，可以保證外業測量數據的精確性、可靠性。

免棱鏡；對邊測量；高度；四至距離

建筑工程竣工規劃驗收測量是城市規劃管理工作的一個重要環節。為了獲得可靠的竣工測量成果，需要測量部門在建設項目現場，實地采集很多數據，才能驗證建設項目的正確性。隨著建筑物結構越來越復雜，以及規劃主管部門審批要求越來越嚴格，我們需要的主要外業數據，如建筑物的高度、四至距離、每一層的建筑面積等，如果運用常規的測量方法很難保證測量數據的準確性。而全站儀的免棱鏡測量技術，可以幫助解決這些技術難題。

1 免棱鏡全站儀測量原理

日常測量中常用全站儀為SET250RX。在免棱鏡模式下，該儀器測距范圍為0．3～400 m，測距精度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《城市測量規范》和GB/T50353-2005《建筑工程建筑面積計算規范》的精度要求。

免棱鏡全站儀常用對邊測量。對邊測量也稱間接測距，當兩點之間不能直接測距時，可將全站儀安置在能夠觀測到兩點的任意位置，利用全站儀同時觀測儀器與鏡站間的斜距、豎直角、水平角，間接計算兩鏡站點間的水平距離、 斜距和高差[1-3]，如圖1。

圖1 兩點之間相關距離的計算公式

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

測量時只需要使用全站儀中的對邊測量程序，屏幕就會顯示A、B兩測點之間的水平距離、斜距、高差。對邊測量有連續式和放射式兩種測量模式，一般使用連續式對邊測量功能。

2 免棱鏡測量技術的運用

2.1 建筑物高度測量

建筑物高度測量可以采取常規的測量方法，如用鋼尺直接量取，也可以采用光電測距通過三角高程測量的方法施測。但是，如果碰到以下幾種情況，常規測量方法就無法測量了。如圖2，建筑物屋頂為坡屋頂，高度需要測量至屋脊位置。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，但是在屋頂的附屬設施設備層女兒墻上，有一桿狀裝飾物，按照規定，該裝飾物的頂部高度需要實測。圖4中，建筑物屋頂有一凸出墻面的檐口H2，建筑物申報高度H=H1+H2，所以需要對檐口H2進行測量。在這幾種情況下，運用免棱鏡測量技術，使用對邊測量功能，以建筑物室外地坪為起始點置零，對邊測量上述位置，就可以精確計算建筑物的高度。

2.2 建筑物面積測量

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、挑廊、地下室、室外樓梯等，且具備上蓋，結構牢固，層高2．2 m以上（含2．2 m）。單層建筑物的建筑面積，應按其外墻勒角以上結構外圍水平面積計算，并按不同的高度確定其面積的計算：多層建筑物首層應按其外墻勒腳以上結構外圍水平面積計算，2層及以上樓層應按其外墻結構外圍水平面積計算。根據規范，建筑面積計算的精度要求如下：

圖2 坡屋頂的建筑物

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為面積測算中誤差，單位為m2；s為面積，單位為m2。

在測量中，建筑物一層一般用鋼尺測量建筑物的所有邊長，包括門斗、陽臺等，然后內業計算其面積。但是對于二層以上的部分，無法用鋼尺直接測量。在實際工作中，經常碰到比較特殊的建筑物，如大酒店、辦公樓、體育場館等，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，這給外業數據采集增加了很大難度。為了保證每一層建筑面積計算的精確性，必須使用免棱鏡全站儀的對邊測量功能，遠距離測量每一邊長，然后分層計算每一層的建筑面積。

圖5 房屋側立面圖

2.3 建筑物四至距離測量

在城市建設項目審批中，建筑物至周邊規劃道路紅線、規劃河道藍線、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系，都有嚴格規定。建筑物與四至邊界的距離采用實量法，即在實地采用鋼尺進行距離丈量。采用實量法時，應嚴格依據規劃許可證附圖標示位置量測，保證量測的四至數據為最小距離，并進行多余觀測，兩次同精度丈量較差相對誤差不大于1/4 000，距離應加尺長和傾斜改正。

一層建筑物的距離都可以通過鋼尺測量，二層以上則很難利用鋼尺測量。如圖6，在該項目規劃許可證附圖中，要求測量1號樓“砼2”至綜合樓“砼5”之間的距離、2號樓“砼3”至綜合樓“砼7”之間的距離。這時，就需要運用免棱鏡測量技術，使用對邊測量功能，架設全站儀，實地測量四至距離，然后繪制四至尺寸圖。

圖6 四至尺寸圖

3 結 語

1）免棱鏡測量技術適用于立棱鏡人員無法到達地方的特征點測量，可以保證精度，提高生產效率。

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

3）免棱鏡測量時，要保證儀器與目標點之間沒有干擾物，同時盡量不要透過樹木測量。在實際工作中，我們使用SET250RX免棱鏡全站儀免棱鏡測量，即使瞄準在細如針狀的松樹葉上，也能測量出距離，如果穿過樹木測量，則激光很有可能測量至樹葉表面，而不是目標點，產生錯誤的測量結果。

4）免棱鏡測量時，需要觀測員精確瞄準目標點。在建筑工程竣工規劃驗收測量中，很多情況下需要測量房角點之間的距離，如果瞄準目標稍有偏離，則可能測量到別的物體，造成錯誤。

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P258

B

1672-4623（2014）06-0124-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2014.06.043

秦飛翔，工程師，主要從事工程測量方面的工作與研究。

2013-05-20。