邱静华++钱松烽++李建勋

摘 要：本文探讨了全站仪无棱镜测量技术在日照测量中的应用。介绍了测量的方法及其步骤，并进行了精度分析，也验证了其使用性。

关键词：无棱镜 日照测量 建筑立面

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（a）-0025-01

1 测量方法介绍

建筑物平面位置的测量一般采用GPS-RTK技术。CORS技术的发展更是提高了平面控制测量的速度，其厘米级的精度能够满足日照测量的要求。由于平面位置的测量技术相对成熟[2]且完全能满足日照测量的技术要求，故本文重点探讨日照测量中立面图的绘制。

1.1 立面图各元素测量的一般方法

要绘出建筑立面图必须测量以下数据：建筑物高度，门窗的位置、尺寸、数量，阳台的位置、尺寸、数量等。测量之前首先要绘制建筑物立面的草图。

建筑物的边长、门窗宽度及其他附属设施的尺寸可采用钢尺直接测量，由于建筑本身的特点，正常建筑上每一层窗的平面位置尺寸都是相同的。建筑物高度、门窗高度的测量一般可用三角高程法或全站仪悬高测量的方法完成。通过测得以上几个元素的数据，我们就可以根据这些数据绘制出建筑立面图。

1.2 无棱镜全站仪条件下的日照测量

无棱镜全站仪条件下的日照测量方法是通过测量以上各要素相对的三维坐标来间接换算日照分析所需的各项数据。下文中所提到的全站仪均为带无棱镜功能的全站仪。具体方法如下：

（1）高程点的引测：为了测量的方便，用四等水准的方法将控制点引测至墙面，并做好标记“▼”，倒三角上方水平线位置的高程即为已知高程。

（2）立面测量：全站仪需架设在与待测立面通视良好的位置，整平，无需定向。将全站仪设置成无棱镜的方法直接测量“▼”上方水平线，然后选择待测立面上门窗、阳台的上下左右四条边上各选取一点测得其三维坐标。由于建筑物门窗排列的规律性，一般横向和纵向上各选取一排门窗进行测量即可。绘制好草图，并标出所测位置。如果遇到难以瞄准到的位置，可根据其排列规律间接测得其位置。建筑物立面的四角直接测得。建筑物的高度也可以直接瞄准测得一个三维坐标。

（3）内业处理：将外业所测数据展点至AUTOCAD，结合所测得的三维坐标，即可量出或者算出各门窗的宽度与位置。通过测得点高程与所测“▼”高程的比较可以得出各测量点与该点的高程即可计算出其绝对高程。建筑物高度计算同此法。

（4）一般情况下，所测得的分段边长之和与建筑物总长会有差，这时可进行简单平差处理。一般同一幢建筑门窗大小呈现出规律性，可在尊重实测数据的情况下调整至相同门窗大小相同。

2 精度分析

无反射棱镜全站仪测距性能可靠，通常情况下，其测值精度和稳定性与仪器的标称指标致[3]。因此，在下列精度分析中可以不考虑无棱镜和有棱镜测距间的误差。

（1）全站仪测点相对点位中误差。

A，B两点的相对中误差可表示为[4]：

（1）

其中为A，B两点间的距离中误差，D为A，B两点间的距离，为方位角中误差。

以一般全站仪仪器精度为例来计算其中误差：无棱镜下测程一般情况下都能达到300 m，我们在做日照测量时一般也不会超过300 m，测距精度选择徕卡TS06全站仪无棱镜标称精度做参考，为±（2 mm+2 ppm），测角精度为，带入（1）式可得约为4 mm，可以满足日照测量所需精度。

（2）高差中误差。

（2）

不考虑大气折光高差计算可得（2）式，其中，与，分别为前、后视目标与全站仪之间的垂直角和距离。根据误差传播理论得到（3）式：

（3）

将（其中D为水平距离）代入（3）式，D1与D2都取大值，另一般，可得（4）：

（4）

将上文全站仪各参数代入（4）式，一般接近0，也不会超过60°，计算可得为4.3 mm，满足精度要求。

以上分析了这种方法在测量中的系统误差，其实在实际测量中还会产生一些误差，比如瞄准位置产生的误差等等。总的来说，这种方法能够满足日照测量精度要求。

参考文献

[1] 北京市测绘设计研究院.城市规范测量CJ8-99修订版征求意见稿[Z].

[2] 齐素霞，齐振浩.日照分析的测量方法及误差分析[J].邢台职业技术学院学报，2010（1）：89-91.

[3] 岳建平，高永刚，谢波.无反射棱镜测距性能测试[J].测绘工程，2005，14（2）：35-37.endprint

摘 要：本文探讨了全站仪无棱镜测量技术在日照测量中的应用。介绍了测量的方法及其步骤，并进行了精度分析，也验证了其使用性。

关键词：无棱镜 日照测量 建筑立面

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（a）-0025-01

1 测量方法介绍

建筑物平面位置的测量一般采用GPS-RTK技术。CORS技术的发展更是提高了平面控制测量的速度，其厘米级的精度能够满足日照测量的要求。由于平面位置的测量技术相对成熟[2]且完全能满足日照测量的技术要求，故本文重点探讨日照测量中立面图的绘制。

1.1 立面图各元素测量的一般方法

要绘出建筑立面图必须测量以下数据：建筑物高度，门窗的位置、尺寸、数量，阳台的位置、尺寸、数量等。测量之前首先要绘制建筑物立面的草图。

建筑物的边长、门窗宽度及其他附属设施的尺寸可采用钢尺直接测量，由于建筑本身的特点，正常建筑上每一层窗的平面位置尺寸都是相同的。建筑物高度、门窗高度的测量一般可用三角高程法或全站仪悬高测量的方法完成。通过测得以上几个元素的数据，我们就可以根据这些数据绘制出建筑立面图。

1.2 无棱镜全站仪条件下的日照测量

无棱镜全站仪条件下的日照测量方法是通过测量以上各要素相对的三维坐标来间接换算日照分析所需的各项数据。下文中所提到的全站仪均为带无棱镜功能的全站仪。具体方法如下：

（1）高程点的引测：为了测量的方便，用四等水准的方法将控制点引测至墙面，并做好标记“▼”，倒三角上方水平线位置的高程即为已知高程。

（2）立面测量：全站仪需架设在与待测立面通视良好的位置，整平，无需定向。将全站仪设置成无棱镜的方法直接测量“▼”上方水平线，然后选择待测立面上门窗、阳台的上下左右四条边上各选取一点测得其三维坐标。由于建筑物门窗排列的规律性，一般横向和纵向上各选取一排门窗进行测量即可。绘制好草图，并标出所测位置。如果遇到难以瞄准到的位置，可根据其排列规律间接测得其位置。建筑物立面的四角直接测得。建筑物的高度也可以直接瞄准测得一个三维坐标。

（3）内业处理：将外业所测数据展点至AUTOCAD，结合所测得的三维坐标，即可量出或者算出各门窗的宽度与位置。通过测得点高程与所测“▼”高程的比较可以得出各测量点与该点的高程即可计算出其绝对高程。建筑物高度计算同此法。

（4）一般情况下，所测得的分段边长之和与建筑物总长会有差，这时可进行简单平差处理。一般同一幢建筑门窗大小呈现出规律性，可在尊重实测数据的情况下调整至相同门窗大小相同。

2 精度分析

无反射棱镜全站仪测距性能可靠，通常情况下，其测值精度和稳定性与仪器的标称指标致[3]。因此，在下列精度分析中可以不考虑无棱镜和有棱镜测距间的误差。

（1）全站仪测点相对点位中误差。

A，B两点的相对中误差可表示为[4]：

（1）

其中为A，B两点间的距离中误差，D为A，B两点间的距离，为方位角中误差。

以一般全站仪仪器精度为例来计算其中误差：无棱镜下测程一般情况下都能达到300 m，我们在做日照测量时一般也不会超过300 m，测距精度选择徕卡TS06全站仪无棱镜标称精度做参考，为±（2 mm+2 ppm），测角精度为，带入（1）式可得约为4 mm，可以满足日照测量所需精度。

（2）高差中误差。

（2）

不考虑大气折光高差计算可得（2）式，其中，与，分别为前、后视目标与全站仪之间的垂直角和距离。根据误差传播理论得到（3）式：

（3）

将（其中D为水平距离）代入（3）式，D1与D2都取大值，另一般，可得（4）：

（4）

将上文全站仪各参数代入（4）式，一般接近0，也不会超过60°，计算可得为4.3 mm，满足精度要求。

以上分析了这种方法在测量中的系统误差，其实在实际测量中还会产生一些误差，比如瞄准位置产生的误差等等。总的来说，这种方法能够满足日照测量精度要求。

参考文献

[1] 北京市测绘设计研究院.城市规范测量CJ8-99修订版征求意见稿[Z].

[2] 齐素霞，齐振浩.日照分析的测量方法及误差分析[J].邢台职业技术学院学报，2010（1）：89-91.

[3] 岳建平，高永刚，谢波.无反射棱镜测距性能测试[J].测绘工程，2005，14（2）：35-37.endprint

摘 要：本文探讨了全站仪无棱镜测量技术在日照测量中的应用。介绍了测量的方法及其步骤，并进行了精度分析，也验证了其使用性。

关键词：无棱镜 日照测量 建筑立面

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（a）-0025-01

1 测量方法介绍

建筑物平面位置的测量一般采用GPS-RTK技术。CORS技术的发展更是提高了平面控制测量的速度，其厘米级的精度能够满足日照测量的要求。由于平面位置的测量技术相对成熟[2]且完全能满足日照测量的技术要求，故本文重点探讨日照测量中立面图的绘制。

1.1 立面图各元素测量的一般方法

要绘出建筑立面图必须测量以下数据：建筑物高度，门窗的位置、尺寸、数量，阳台的位置、尺寸、数量等。测量之前首先要绘制建筑物立面的草图。

建筑物的边长、门窗宽度及其他附属设施的尺寸可采用钢尺直接测量，由于建筑本身的特点，正常建筑上每一层窗的平面位置尺寸都是相同的。建筑物高度、门窗高度的测量一般可用三角高程法或全站仪悬高测量的方法完成。通过测得以上几个元素的数据，我们就可以根据这些数据绘制出建筑立面图。

1.2 无棱镜全站仪条件下的日照测量

无棱镜全站仪条件下的日照测量方法是通过测量以上各要素相对的三维坐标来间接换算日照分析所需的各项数据。下文中所提到的全站仪均为带无棱镜功能的全站仪。具体方法如下：

（1）高程点的引测：为了测量的方便，用四等水准的方法将控制点引测至墙面，并做好标记“▼”，倒三角上方水平线位置的高程即为已知高程。

（2）立面测量：全站仪需架设在与待测立面通视良好的位置，整平，无需定向。将全站仪设置成无棱镜的方法直接测量“▼”上方水平线，然后选择待测立面上门窗、阳台的上下左右四条边上各选取一点测得其三维坐标。由于建筑物门窗排列的规律性，一般横向和纵向上各选取一排门窗进行测量即可。绘制好草图，并标出所测位置。如果遇到难以瞄准到的位置，可根据其排列规律间接测得其位置。建筑物立面的四角直接测得。建筑物的高度也可以直接瞄准测得一个三维坐标。

（3）内业处理：将外业所测数据展点至AUTOCAD，结合所测得的三维坐标，即可量出或者算出各门窗的宽度与位置。通过测得点高程与所测“▼”高程的比较可以得出各测量点与该点的高程即可计算出其绝对高程。建筑物高度计算同此法。

（4）一般情况下，所测得的分段边长之和与建筑物总长会有差，这时可进行简单平差处理。一般同一幢建筑门窗大小呈现出规律性，可在尊重实测数据的情况下调整至相同门窗大小相同。

2 精度分析

无反射棱镜全站仪测距性能可靠，通常情况下，其测值精度和稳定性与仪器的标称指标致[3]。因此，在下列精度分析中可以不考虑无棱镜和有棱镜测距间的误差。

（1）全站仪测点相对点位中误差。

A，B两点的相对中误差可表示为[4]：

（1）

其中为A，B两点间的距离中误差，D为A，B两点间的距离，为方位角中误差。

以一般全站仪仪器精度为例来计算其中误差：无棱镜下测程一般情况下都能达到300 m，我们在做日照测量时一般也不会超过300 m，测距精度选择徕卡TS06全站仪无棱镜标称精度做参考，为±（2 mm+2 ppm），测角精度为，带入（1）式可得约为4 mm，可以满足日照测量所需精度。

（2）高差中误差。

（2）

不考虑大气折光高差计算可得（2）式，其中，与，分别为前、后视目标与全站仪之间的垂直角和距离。根据误差传播理论得到（3）式：

（3）

将（其中D为水平距离）代入（3）式，D1与D2都取大值，另一般，可得（4）：

（4）

将上文全站仪各参数代入（4）式，一般接近0，也不会超过60°，计算可得为4.3 mm，满足精度要求。

以上分析了这种方法在测量中的系统误差，其实在实际测量中还会产生一些误差，比如瞄准位置产生的误差等等。总的来说，这种方法能够满足日照测量精度要求。

参考文献

[1] 北京市测绘设计研究院.城市规范测量CJ8-99修订版征求意见稿[Z].

[2] 齐素霞，齐振浩.日照分析的测量方法及误差分析[J].邢台职业技术学院学报，2010（1）：89-91.

[3] 岳建平，高永刚，谢波.无反射棱镜测距性能测试[J].测绘工程，2005，14（2）：35-37.endprint