徠卡D810 touch在古建筑測(cè)繪中的應(yīng)用

吳志峰

(徠卡測(cè)量系統(tǒng)貿(mào)易(北京)有限公司上海技術(shù)中心，上海201203)

一、引 言

古建筑是指具有歷史意義的古代民用和公共建筑，以及民國(guó)時(shí)期的建筑，從發(fā)展的角度看，古建筑既可以用于旅游開(kāi)發(fā)，又是古代文化遺產(chǎn)的象征。目前古建筑保護(hù)工作是非常重要的，而其中古建筑測(cè)繪又是非常重要的一環(huán)。從概念來(lái)說(shuō)，工程目的的實(shí)質(zhì)就是真實(shí)客觀地反映古建筑的原貌，為古建筑提供詳盡、系統(tǒng)的資料，作為技術(shù)檔案保存，為日后的修復(fù)、重建提供可靠的資料。目前，古建筑測(cè)繪工作使用的儀器大多是測(cè)距儀，但測(cè)距儀應(yīng)用在古建筑測(cè)繪中具有一定的局限性，而徠卡D810 touch的出現(xiàn)，則讓古建筑測(cè)繪變得簡(jiǎn)單易行。

二、利用D810 touch進(jìn)行古建筑測(cè)量的基本原理

D810 touch在古建筑測(cè)繪中有兩個(gè)非常重要的作用:一是可以測(cè)量任意物體的高度;二是可以測(cè)量高處物體的寬度。

一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)距儀可以測(cè)量出如此復(fù)雜的尺寸的原因有二:①D810 touch的高精度垂直角度傳感器;②D810 touch作為測(cè)距儀特有的圖像測(cè)量功能。

由于存在垂直角度傳感器，因此D810 touch可以測(cè)量出測(cè)距儀與水平面的夾角，利用水平面夾角與距離，可以求得測(cè)距儀激光點(diǎn)與測(cè)距儀所在位置的水平高差，利用兩次的高差相減可以求得高差。圖像測(cè)量功能則是充分利用測(cè)距儀的攝像頭與觸摸屏，通過(guò)測(cè)距功能和攝像頭的廣角來(lái)計(jì)算實(shí)物的尺寸。這兩個(gè)功能在某種程度上已經(jīng)可以替代全站儀的應(yīng)用了。

三、D810 touch在古建筑測(cè)繪中的應(yīng)用

1.任務(wù)與目的

南通市位于江蘇省東南部，東靠黃海，南臨長(zhǎng)江，被稱為江海門戶，物產(chǎn)豐富，人才輩出，史稱“崇川福地”。南通寺街——西南營(yíng)歷史街，位于南通老城的西北片和西南片，這里的古建筑可以說(shuō)是南通歷史的見(jiàn)證，因此對(duì)這些古建筑進(jìn)行保護(hù)顯得極為重要。

該區(qū)域每個(gè)古建筑都需要以平面圖的形式展示出來(lái)，且需要繪制院落內(nèi)的建筑物平面圖、剖面圖、立面圖、大樣圖，最后繪制整個(gè)院落的總平面圖。

2.作業(yè)流程

目前完整外業(yè)測(cè)量過(guò)程主要包括:利用測(cè)距儀進(jìn)行草圖繪制、尺寸標(biāo)注，使用全站儀進(jìn)行高程的確定及定位屋頂屋檐(如圖1所示)。

圖1 外業(yè)測(cè)量流程

四、外業(yè)數(shù)據(jù)采集與精度對(duì)比

測(cè)量人員利用D810 touch，可以輕松地測(cè)量出古建筑的枋、斗拱、高窗、方柱梁的寬度、高度，以及高處柱子的直徑，如瓜柱、檁、椽子等。另外，D810 touch還可以測(cè)量古建筑所需要的水平距離(如圖2—圖5所示)。

圖2 測(cè)量人員使用D810測(cè)量

圖3 利用D810測(cè)量檁直徑

圖4 通過(guò)垂直角測(cè)量平距

圖5 處理軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)注

表1、表2為D810 touch的測(cè)量數(shù)據(jù)與普通測(cè)距儀的數(shù)據(jù)對(duì)比，其精度可以達(dá)到毫米級(jí)。

表1 m

表2 m

五、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

目前古建筑測(cè)繪中的數(shù)據(jù)處理耗時(shí)較長(zhǎng)，需要將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)通過(guò)CAD繪制出來(lái)，但無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)完成。通常，一天的外業(yè)數(shù)據(jù)需要花費(fèi)幾天的內(nèi)業(yè)處理時(shí)間。而徠卡D810 touch擁有藍(lán)牙4.0，它可以通過(guò)藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)或電腦中，現(xiàn)場(chǎng)就可以實(shí)現(xiàn)外業(yè)、內(nèi)業(yè)同時(shí)工作，既縮短了時(shí)間，又提高了正確率(如圖6所示)。

圖6 數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)Sketch軟件中的成果圖

六、結(jié)束語(yǔ)

徠卡D810 touch的出現(xiàn)使古建筑測(cè)繪的作業(yè)方式產(chǎn)生了質(zhì)的變化，以往需要用腳手架才能進(jìn)行測(cè)量的部位，如今只需要站在地面就可以很快地測(cè)得。在測(cè)量過(guò)程中不僅大大減少了繁瑣的腳手架布置、爬梯子等危險(xiǎn)的工作流程，而且大大提高了測(cè)量精度和測(cè)量效率。

另外，通過(guò)徠卡D810 touch的藍(lán)牙功能，可以同時(shí)快速地進(jìn)行內(nèi)外業(yè)，通過(guò)開(kāi)發(fā)程序，可以直接將數(shù)據(jù)變成用戶需要的CAD成果圖，大大減少了工作量，提高了工作效率。從某種意義上講，這將是古建筑測(cè)繪領(lǐng)域的一次歷史性進(jìn)步。