浅谈Leica 3D Disto在建筑物立面测量上的应用

周焕童，王 鑫，张希波，丁国鑫

(徕卡测量系统贸易(北京)有限公司，北京100020)

在与建筑物立面平行的投影面上所作的建筑物正投影图，称为建筑物立面图。测绘项目中经常需要对建筑物的立面进行测绘，并绘制立面图。但常用的成图软件大多是对地物地貌进行水平投影，无法直接用于立面图绘制。而建筑物立面是市容环境的重要表象，市容环境又是城市形象和品质的综合体现。近几年，许多城市都扎实地组织实施了建筑立面整治行动。立面整治首先要测量出建筑物的立面图，建筑物立面图是市容环境改造和建筑物改(扩)建工程设计和施工的依据。

1 常规立面测量措施

目前，测量建筑物立面图的主要技术方法为三维激光扫描测量技术和全站仪测记法。通过三维激光扫描可以直接将建筑物立面上的实景三维数据完整地采集输入到电脑中，然后进行三维实体建模，同时，将采集的三维激光点云数据进行后处理。但三维激光扫描仪价格昂贵，后处理软件操作也需要进行专门的培训，对于大多数测量人员来说掌握三维激光扫描技术和处理方法还很困难。全站仪测记法主要是通过全站仪进行测量采集立面上某些特征点的三维坐标，即北坐标、东坐标、高程。这些点的坐标都是平面坐标系中的坐标，都存在于全站仪的数据文件中，内业处理时首先将这些点的坐标文件导入计算机中，再通过编程方法对测量的坐标数据转换成立面坐标系中的坐标，同时将坐标数据格式转换成绘图软件所要求的格式；然后将转换后的数据导入测绘软件中，通过连线处理即可实现立面图的绘制。该方法需要进行坐标转换，对测量人员要求较高，且若使用棱镜模式进行测量，立面上某些特征点棱镜很难架设，致使很难完成立面图的测绘。

2 利用3D Disto进行立面测量简介

通过Leica 3D Disto进行建筑物立面图的构建，操作方法简单便捷，通过仪器发出的激光点来瞄准立面上的特征点进行测量，所测数据在Leica 3D Disto立面测量软件上可实时显示(二维或三维形式)，并且测得数据直接可以在CAD上编辑，操作简单。

3 仪器介绍

Leica 3D Disto可在±3°范围内自动整平，IP54级防尘防水，水平与竖直方向双马达驱动。此外，搭配8倍数码变焦摄像头，可以利用摄像头更方便地寻找测量目标。3D Disto采用安全的二级激光，测距精度可达1 mm，最大测量范围为50 m，仪器小巧，测角精度为5″。如图1所示。

图1 设备图片

4 操作流程

(1) 架设仪器：在所需测量建筑物前选择合适位置架设仪器。如图2所示。

图2 测量现场

(2) 通信连接：先打开Leica 3D Disto自带的测量软件，可通过无线网络或线缆将仪器与电脑取得连接；再打开Leica 3D Disto立面测量软件，选择软件上自带的连接仪器功能，选择合适的端口号与仪器取得连接。如图3所示。

图3 仪器连接

(3) 立面控制点测量：点击立面控制点按钮，通过3D Disto发出的红色激光点或摄像头来瞄准所要选取的立面控制点，依次测量3个立面控制点从而确定投影立面。

(4) 立面碎部点的测量：通过快速立面程序上的测量单点、测量矩形对角点、测量多边形、测量多线段的功能，利用软件控制3D Disto，根据现场情况，依次瞄准所要测量的点，从而完成整个立面图的测量。

(5) 数据查询：打开“视图”主菜单下面的“查看测量数据”选项，可以查看每个点位投影在立面中的坐标、三维坐标、点类型等信息，同时可以删除无效点。打开“视图”主菜单下的“查询单点”或“查询两点间距离”选项，可以在状态栏看到两点之间的高差、平距、三维距离、立面距离等信息。如图4、图5所示。

图4 数据查询

图5 测量数据截图

(6)数据输入输出：选择“文件”主菜单下的“输入数据”或“输出数据”选项，可以实现导入测量数据、保存数据等功能；该系统可输出两种数据格式：QPF和DXF。QPF数据可以在立面测量软件中打开，DXF可以直接在CAD中打开，数据输出时建议两种数据格式都输出。如图6所示。

图6 数据输入输出

5 主要功能及特点

(1) 二维和三维显示：3D Disto获得的测量数据可以二维或三维方式进行显示，随时掌握测量进度。

(2) 单人即可完成所有的测量工作，节省人力成本，大幅度提高作业效率。

(3) 测量数据直接输出为CAD图形，测量成果用户可以直接在CAD上进行二次处理和编辑。如图7—图9所示。

图7 测量数据截图

图8 导出的立面图

图9 修改后的立面图

6 结 语

随着经济的发展，测绘工作的范围也在不断变化，目前建筑物立面测量在许多行业都有很大的需求，本文重点阐述了利用Leica 3D Disto进行立面测量的作业流程。相信在不久的将来，该技术会更加广泛地应用于实际工作中，从而保证立面测绘工作的顺利完成。

[1] 别建晓.建筑物立面测量得研究[J].测绘工程，2011(3)：141-143.

[2] 江金霞，吴卓珈，陈德标.廊桥立面测量方法研究[J].北京测绘，2010(4)：43-45.

[3] 张为成，马俊海，王强，等.全站仪结合数码相机在古建筑测绘中的应用[J].黑龙江工程学院学报(自然科学版)，2010，24(4)：18-20.

[4] 林增楠.房屋外立面测量方法浅谈——以某旅游景区道路两侧房屋立面测量为例[J].广州科技，2013(12)：161.

[5] 曾学宏，赵义花.全站仪专项测量功能在青岛市中山路立面图测量中的应用[J].测绘与空间地理信息，2013，36(12)：265-266.

[6] 史经，曾庆连.全站仪编码法在建筑物立面测量中的应用[J].城市勘测，2013(6)：153-155.

[7] 张会霞，陈宜金，刘国波.基于三维激光扫描仪的校园建筑物建模研究[J].测绘工程，2010，19(1)：32-34，38.