结合实际工程谈街道立面图测量方法

董　升

(北京三友宇天测绘有限公司，北京　100041)

随着社会发展，人们对城市形象的要求不断提高，功能性城市逐步向功能性与景观性城市融合发展，打造美观、和谐、宜居、舒适的街面及绿地景观成为各城市的需要。为配合城市景观改造，需对城市进行建筑立面粉饰美化、围墙改造、违建拆除、商铺牌匾门头统一整治及地面铺装美化、市政设施美化、绿地改扩建、道路拓宽等工程，因此街道立面测量，成为工程前期需要，也是改造工程量预、结算的依据。

1　工程概况

石景山区精品街立面测量测区位于北京市石景山区，测区主要为城市道路或老旧街区，地形平坦、沿路方向通视良好，但道路两侧有行道树，且停放机动车辆较多，对立面测量有较大影响。街道两侧楼体形状各异，底商牌匾密布且大小不同、高低、凹凸、纵横排列，立面测量所测内容细节多、难度大。立面测量内容主要包括：测绘沿街巷分布建筑物和构筑物立面承载内容的尺寸、空间位置关系、文字信息等，生成街道(巷)立面图。

2　精度要求

根据后续立面粉饰美化、围墙改造、违建拆除、商铺牌匾门头统一整治等工作的需要，结合设计人员工作需求，本次立面测量精度参照房产测绘要求，房产面积精度为三级，界址点精度为二级。具体要求见表1。

表1　房产面积精度及界址点精度要求

3　技术准备

3.1　资料准备

1)石景山区遥感影像图。2)1∶500 CAD图：平面图。

3.2　编制作业草图

1)根据甲方及设计要求的测绘四至范围进行作业片区划分，以便提高分组作业效率；2)按测区打印工作底图并进行编号；3)根据片区实际情况，调整作业草图尺寸，打印作业草图。

4　立面外业数据采集

外业数据采集主要采用全站仪、激光测距仪配合钢卷尺的全野外数据采集方式，对于测距不通视或者难于测量的部分区域、位置尝试采用先进的测绘科学技术如激光三维扫描方式采集数据。

4.1　激光测距仪配合钢卷尺方式

基于房产测量的外业采集经验，利用激光测距仪(钢卷尺)对外立面各部位宽高尺寸进行测量，主要步骤如下：

1)沿街道自东向西、由南自北、自下向上顺序测量、记录、编号；2)按照实际街景情况绘制草图，注意各房屋立面中的廊柱、门窗形状等细节，做到拓扑关系正确、无丢漏；3)各类建筑物、构筑物及其主要附属设施如广告牌匾、灯箱、门廊、台阶、梁柱、檐、角、女儿墙、门墩、门窗框均要进行测绘几何位置和相关数据；4)依据草图中表示的内容，采用激光测距仪测量立面各细部要素的长度和高度，精确到0.01 m；测量过程中，注意检查激光测距仪的复位和起算距离，避免发生系统误差；5)测距仪不能通视的可用钢卷尺挂杆测量法进行量测，部分无法施测的可采用全站仪对边测量；6)各细部尺寸按顺序测量不能遗漏，在整栋建筑测量后进行尺寸闭合性检查，差值超过0.05 m时应重测；每边长度应至少测量2次，以避免粗差；7)记录员在绘制草图时一律按照规范填写：街道名称、建筑名称(楼号)、顺序编号、测量时间、测量员、记录员等，记录时应进行测量数据复诵，与测量员核对无误进行记录；8)原始记录应做到：图面清晰、字迹工整、清楚、无涂改，记录一律字头向北向西，靠墙注记，特殊情况记录时应加以备注。绘制外业记录草图见图1，内业成果见图2。

4.2　全站仪免棱镜测量方式

对于楼顶过高和过于复杂的建筑物立面，激光测距仪无法准确测量立面尺寸，这些建筑应采用全站仪免棱镜方法进行测量。具体方法如下：

1)采用与激光测距仪配合钢卷尺测量相同的方式绘制草图，注意绘制过程中不能丢漏细节部位。

2)根据现场实际情况选择全站仪设站位置，以能够照准建筑物一侧立面全貌为原则，如果因树木等遮挡，无法全部照准建筑物的，应能够尽量多的量测到建筑立面部位，如图3所示。

3)如图3所示，需测量该楼A-B一侧立面时，应假定通过A，B两点的竖直面为本侧立面的投影面；量测AB线段长度，并通过地形图上A，B两点距离进行核查，确认AB线段的长度d；假定A点坐标(X,Y，Z1)、B点坐标(X,Y+d，Z2)。

4)在C点架设全站仪，采用全站仪设站模式中的后方交会方法，求得C点坐标(具体设站步骤参照各型号全站仪说明书)(m，n，z)。

5)采用免棱镜模式逐个特征点编号并测量楼角、廊柱、门窗框等细部点坐标，以(Xn,Yn，Zn)表示；准确记录点号并标于草图。

6)因最终绘制的为本侧立面在A,B两点竖直面的投影，所以需将所测得的本侧立面所有坐标成果改化为(Yn，Zn，0)，并利用CASS进行坐标展点，依据草图记录成果，进行连线，将立面、门窗框、牌匾等连成封闭曲线,如图3所示。

7)依据上述步骤可测得建筑物其他立面图。

全站仪免棱镜测量方式可以准确测得“激光测距仪配合钢卷尺方式”难以施测的部分建筑物部位坐标，并可以利用CASS等测绘软件进行展绘成图，方式较为便捷。由于城市地区绿化树木等遮挡，此方法很难全部测绘建筑物立面信息，应结合激光测距仪方法，取长补短。

8)注意事项。全站仪利用棱镜设站测量后视与利用免棱镜模式测量立面碎部点时，应注意棱镜常数的转换，避免因棱镜常数不同带来误差。免棱镜测量过程中，应确保十字丝准确到位，并拧紧制动螺旋，避免按键时偏离照准位置。

4.3　三维激光扫描方式

随着测绘科技先进技术的迅猛发展，三维激光扫描测绘技术水平不断提升，其空间位置测量准确性也得到不断提高，加之三维激光扫描速度快、能够与照片结合的优势，为建筑物立面数据信息采集提供了更多的方式。本项目中我公司尝试使用激光三维扫描方式进行了部分区域立面测绘工作，可解决某些复杂立面的测绘问题。

三维激光扫描点云数据如图4所示，描绘的立面图见图5。

三维激光扫描仪可利用靶球对多站扫描的点云数据进行拼接，形成整条街道连续的激光点云数据，能够反映整个街道立面图细节，具有位置准确、信息全面的优点，但是，城市主城区内行道树等绿化繁多，对扫描激光产生遮挡，会造成建筑物某些部位信息缺失，需在后续过程中进行补测，另外，由于随机赠送软件数量及操作人员技术水平、熟练程度的限制，全面使用三维激光扫描方式进行实测，还有一定困难。

5　CAD图装绘

1)按照外业草图及测量记录顺序进行图形绘制；2)图形进行闭合检查，根据各建筑物情况，对于差值在0.03 m～0.05 m以内的进行简单平差配赋，以保证绘制的规整建筑物及门窗框等立面形状为矩形；超差的需现场复核，然后再进行绘制；3)对比野外测绘过程中拍摄的立面照片进行立面形状、位置关系等检查；4)内业成图后，进行打印，并到现场进行检查核实，确保细节及精度准确。成果见图6。

6　结语

本文提及的工程中所用的三种立面测量方式各有优缺点，实际工作中应根据各条街道、各个建构筑物的特点，选择不同的测量方式，取长补短。立面测量和其他的测绘工作中，往往有不止一种数据获取方法，都需要技术人员灵活运用，以达到提高测绘精度和作业效率的目的，希望能以本文浅见，抛砖引玉。