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摘要：简述了利用全站仪免棱镜测量方法对桥梁立面图测量的实例，利用日常办公软件EXCEL进行数据转换。并对其可行性、精度和数据处理方法进行分析介绍。对全站仪立面图测量过程中应该注意的一些事项提出建议并总结方法。
关键字：全站仪；免棱镜；EXCEL、立面测量
Abstract: Outlines the use of total station without mirror measurement method on an instance of the bridge facade measurements, and its feasibility, accuracy and data processing are described. total station facade measurement process should be noted that some of the issues, make recommendations and summary of the method.
Keywords: Total Station; without mirror; EXCEL; facade measurement
中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：
1引言
随着城市建设的飞速发展，城市规划测量的要求越来越详细、精确、多样化。日常测量的城市地形图加DEM 能满足城市规划的大部分需求，而三维立体图更直观具体的体现了城市地貌地物，因此三维立体图技术得到了飞速发展和普遍推广。但是有些需要体现物体细部尺寸和高精度要求的立面图形，用日常的测量仪器免棱镜全站仪和普通的软件成图能更简便、更高效率、更经济的实现。
立面图是将建筑物不同的立面投影到铅直的、与立面平行的投影面上而得到的正投影图,称为建筑立面图,简称立面图。立面图对建筑的艺术造型和外部装饰有很重要的参考价值，一些原有的建筑根据需要进行改建或扩建,也要求测绘出立面图。本文以桥梁立面图为例。
2工程概述
曲江桥位于韶关市市区中心位置，火车东站对面，东西横跨浈江，东西桥台距离268.42米。曲江桥由新旧两桥合并而成，新桥在南，旧桥在北，新旧桥并列相依，总宽35米。新旧桥均有桥墩11个。此次为旧桥改造工程，需要桥墩和桥面下各主要梁的平面图和北侧旧桥的立面图形进行参考设计。考虑到工程实际情况，本次立面图测量采用常规测量方法进行，外业使用了徕卡TAC2003和宾得高精度全站仪采集数据，内业采用EXCEL数据处理、CASS软件成图。流程如图1。
图1
3控制测量
本项目立面图形只需真实、准确的表达北侧桥立面各细部尺寸，如桥台、桥墩、桥面交接缝、外观装饰等。考虑到桥立面所确定中心与实际桥墩中心存在施工误差等不重合因素。所定误差要求为，保证桥墩中心之间距离与我院之前所测桥墩平面图误差在10CM之内。此精度用2秒全站仪完全能实现。我单位旧桥河两边设置控制点，因此只需保持两小组测量的坐标系统一。分别在河两边选好控制点，选点时需注意视野开阔，测量范围广，不能太近或太远于立面，以便于免棱镜测量。本次使用独立坐标系，只需在其中一点假定坐标，河另一边控制点只需用0.5秒全站仪徕卡TAC2003多次测量取中而得，考虑到立面数据高程为主要因素，仪器和棱镜高应多次测量取中。
4立面细部测量
外业数据收集采用全免棱镜测量方法，对桥立面各细部特征点逐一测量，并用草图实时准确记录，保证成图准确性。测量时选择天气晴朗，视线清晰是进行。在测量过程中应按顺序分类由桥台向河中间逐一测量。测点时确保十字丝准确到位，全站仪拧紧制动螺旋，避免按键时偏离实际位置。目标高统一输入0.001m测量。
5数据处理及成图
内业成图主要工作是把立面图转为平面图来画。用CASS9.1软件展出外业数据。在CASS上是X轴是竖直方向，Y轴是水平方向，H轴是垂直屏幕方向，在此坐标系立面的点主要靠高程表达其位置属性。只要把野外采集数据的X与H调换过来，高程的数值就可以成为CASS里面的X值，即可以在平面上轻松画立面图。但前提是桥必须立于正北方向，否则这样调换坐标轴画出来的立面是斜的。因此在转换坐标之前需把桥立面改成正北方向，也就是在CASS立面利用测站改正功能把数据改正使建筑立于正北方向。以下为具体步骤。
1：利用测站改正功能把数据改正。在此例中我们先按正常坐标绘出桥底各主要梁的投影图（图2），再按其桥梁中轴线用测站改正功能把其改至正东西方向（图3），并将所测数据随着图形一起改正。
图2
图3
2：利用EXCEL把測站改正后的全站仪数据X与H列调换。在EXCEL上以逗号分隔打开dat形式的外业数据。把野外采集数据的X与H的两列调换过来（图4）。并以CSV（逗号分隔）另存。
图4
3、按转换后的数据进行西部连线，画立面图。图4为局部成图，从图中可以看出桥墩、桥台等主要目标表达明确，桥立面各细部都能像平常的平面图绘制，操作简便快捷。
图5
精度分析
对所完成立面进行精度分析，下表为部分立面图桥墩之间距离与之前我院之前专测桥墩平面图距离比较：：
结论
在看似复杂的立面测量中，我们可以通过普通全站仪测量，用EXCEL简单的数据转换成平面图形来处理，此方法方便快捷，易于操作，并能完成精度上的要求。是一种可行的立面测量方法。
参 考 文 献
[1] 张正禄，工程测量学[M]:武汉，武汉大学出版社，2005，175～212
[2] 周学林，GPS结合全站仪进行立面图测量方法的探讨[J]，甘肃科技，2009，25(18):37～43
[3] 别建晓，建筑物立面测量的研究[J]，城市勘测，2011，3:141～143
作者简介：邬延培（1985—），男，助理工程师，主要从事城市测量技术工作。
关键字：全站仪；免棱镜；EXCEL、立面测量
Abstract: Outlines the use of total station without mirror measurement method on an instance of the bridge facade measurements, and its feasibility, accuracy and data processing are described. total station facade measurement process should be noted that some of the issues, make recommendations and summary of the method.
Keywords: Total Station; without mirror; EXCEL; facade measurement
中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：
1引言
随着城市建设的飞速发展，城市规划测量的要求越来越详细、精确、多样化。日常测量的城市地形图加DEM 能满足城市规划的大部分需求，而三维立体图更直观具体的体现了城市地貌地物，因此三维立体图技术得到了飞速发展和普遍推广。但是有些需要体现物体细部尺寸和高精度要求的立面图形，用日常的测量仪器免棱镜全站仪和普通的软件成图能更简便、更高效率、更经济的实现。
立面图是将建筑物不同的立面投影到铅直的、与立面平行的投影面上而得到的正投影图,称为建筑立面图,简称立面图。立面图对建筑的艺术造型和外部装饰有很重要的参考价值，一些原有的建筑根据需要进行改建或扩建,也要求测绘出立面图。本文以桥梁立面图为例。
2工程概述
曲江桥位于韶关市市区中心位置，火车东站对面，东西横跨浈江，东西桥台距离268.42米。曲江桥由新旧两桥合并而成，新桥在南，旧桥在北，新旧桥并列相依，总宽35米。新旧桥均有桥墩11个。此次为旧桥改造工程，需要桥墩和桥面下各主要梁的平面图和北侧旧桥的立面图形进行参考设计。考虑到工程实际情况，本次立面图测量采用常规测量方法进行，外业使用了徕卡TAC2003和宾得高精度全站仪采集数据，内业采用EXCEL数据处理、CASS软件成图。流程如图1。
图1
3控制测量
本项目立面图形只需真实、准确的表达北侧桥立面各细部尺寸，如桥台、桥墩、桥面交接缝、外观装饰等。考虑到桥立面所确定中心与实际桥墩中心存在施工误差等不重合因素。所定误差要求为，保证桥墩中心之间距离与我院之前所测桥墩平面图误差在10CM之内。此精度用2秒全站仪完全能实现。我单位旧桥河两边设置控制点，因此只需保持两小组测量的坐标系统一。分别在河两边选好控制点，选点时需注意视野开阔，测量范围广，不能太近或太远于立面，以便于免棱镜测量。本次使用独立坐标系，只需在其中一点假定坐标，河另一边控制点只需用0.5秒全站仪徕卡TAC2003多次测量取中而得，考虑到立面数据高程为主要因素，仪器和棱镜高应多次测量取中。
4立面细部测量
外业数据收集采用全免棱镜测量方法，对桥立面各细部特征点逐一测量，并用草图实时准确记录，保证成图准确性。测量时选择天气晴朗，视线清晰是进行。在测量过程中应按顺序分类由桥台向河中间逐一测量。测点时确保十字丝准确到位，全站仪拧紧制动螺旋，避免按键时偏离实际位置。目标高统一输入0.001m测量。
5数据处理及成图
内业成图主要工作是把立面图转为平面图来画。用CASS9.1软件展出外业数据。在CASS上是X轴是竖直方向，Y轴是水平方向，H轴是垂直屏幕方向，在此坐标系立面的点主要靠高程表达其位置属性。只要把野外采集数据的X与H调换过来，高程的数值就可以成为CASS里面的X值，即可以在平面上轻松画立面图。但前提是桥必须立于正北方向，否则这样调换坐标轴画出来的立面是斜的。因此在转换坐标之前需把桥立面改成正北方向，也就是在CASS立面利用测站改正功能把数据改正使建筑立于正北方向。以下为具体步骤。
1：利用测站改正功能把数据改正。在此例中我们先按正常坐标绘出桥底各主要梁的投影图（图2），再按其桥梁中轴线用测站改正功能把其改至正东西方向（图3），并将所测数据随着图形一起改正。
图2
图3
2：利用EXCEL把測站改正后的全站仪数据X与H列调换。在EXCEL上以逗号分隔打开dat形式的外业数据。把野外采集数据的X与H的两列调换过来（图4）。并以CSV（逗号分隔）另存。
图4
3、按转换后的数据进行西部连线，画立面图。图4为局部成图，从图中可以看出桥墩、桥台等主要目标表达明确，桥立面各细部都能像平常的平面图绘制，操作简便快捷。
图5
精度分析
对所完成立面进行精度分析，下表为部分立面图桥墩之间距离与之前我院之前专测桥墩平面图距离比较：：
结论
在看似复杂的立面测量中，我们可以通过普通全站仪测量，用EXCEL简单的数据转换成平面图形来处理，此方法方便快捷，易于操作，并能完成精度上的要求。是一种可行的立面测量方法。
参 考 文 献
[1] 张正禄，工程测量学[M]:武汉，武汉大学出版社，2005，175～212
[2] 周学林，GPS结合全站仪进行立面图测量方法的探讨[J]，甘肃科技，2009，25(18):37～43
[3] 别建晓，建筑物立面测量的研究[J]，城市勘测，2011，3:141～143
作者简介：邬延培（1985—），男，助理工程师，主要从事城市测量技术工作。