关于建筑物立面测量的原理和实施的研究

　　在城市的建设中，需要对建筑物的立面进行美化和整治，这就要求测绘处建筑物的立面图作为相关工作的依据，由于在实际测量工作中应用的都是平面测绘，因此，必须经过数据转换才能将诸多平面测绘的数据转换到建筑物立面图之上。为了确保建筑物立面测量的质量，必须提高对建筑物立面测量工作的重视，在明确建筑物立面测量原理的同时，坚持建筑物立面测量的相关流程，以更加有效的数据和格式转换形成精确的建筑物立面图，确保建筑物立面测量工作对城市建设、改造、整治、美化的支撑作用。

　　1建筑物立面测量的基础

　　建筑物立面测量是对建筑物外貌和形状的精确反映，是建筑物不同立面正投影的精确测量，进行建筑物立面测量工作一般反映建筑物外貌、高度、外部装饰和艺术造型，对建筑物屋面、台阶、阳台和门窗等部位的位置和形式有准确的体现和数形描述。建筑物立面测量以立面图为结果，立面图可以分为：投影立面图，包括正立面、侧立面和背立面；朝向立面图，包括东立面、南立面、西立面和北立面。在城市建设美化、旧建筑整治、改扩建过程中需要以建筑物立面测量工作和立面图为依据，可见建筑物立面测量工作的重要性。

　　2建筑立面图的内容

　　建筑物的符号系统：包括建筑物两端或分段的名称、轴线及编号。建筑物的结构系统，包括建筑物室外地面线、花台、台阶、阳台、门窗、雨棚、室外楼梯、墙柱、梁体、女儿墙、外墙孔洞、屋顶形式、雨水管、檐口、装饰构件等。建筑物的数字系统，对建筑物室外地面线、花台、台阶、阳台、门窗、雨棚、室外楼梯、墙柱、梁体、女儿墙、外墙孔洞、屋顶形式、雨水管、檐口、装饰构件等部位的形状、尺寸、方向的标注。建筑立面图的索引部分，标注建筑立面图各种符号的意义和名称。

　　3立面图与平面图的关系

　　平面图一般只能反映建筑物的长度和高度，还不能反映它的宽度。因此，在一般情况下，一个视图不能完全确定建筑物的形状和大小。所以我们可以设立三个投影面（通常是三个投影面，也有可能是六个或更多），然后从三个方向进行观察，这样就可以在三个投影面上画出三个视图，用以表达建筑物的形状和大小。从建筑物的前方向后观察所得的视图，称为主视图，主视图反映建筑物的长度和高度。从左方向右观察得到的是左视图，它反映了建筑物高度和宽度。从上方向下观察所得的是俯视图，反映了建筑物长度和宽度，其实也就是我们熟悉的平面图。而立面图是将上述三个视图画在同一个平面上，以主视图保持不动，将其他两个投影面旋转于同一平面上，这样就得到立面图，立面图和平面三视图在比例和位置上保持着对应关系，长对正、高平齐、宽相等，是描述建筑物的整体或局部的两种不同的方式，所以建筑物上任何两点之间的关系都可以在图中进行标注和计算。

　　4建筑物立面测量的原理

　　在立面测量过程中，选定建筑物前一开阔地方P2架设全站仪，照准P1点后将仪器置零，P1点和P2点为平面坐标系XOY中的点，其坐标和高程为已知。A、B、C、D为建筑物正立面上的四个点，我们假定以面ABCD为投影面，该面与A点所处水平面的交线为AB。现建立以A为坐标原点，以AD方向为X轴，以AB方向为Y轴的立面坐标系XOY。假定点P是建筑物上的某一点，它在投影面上的投影点为E，立面测量的关键就是求E点在XOY坐标系中的坐标。在立面测量中P1点和P2点的平面坐标和高程为已知。仪器照准A点时根据极坐标原理可以得到A点的平面坐标（XA、YA）和高程HA，同理可得到B点和P点的平面坐标和高程，景观根据几何关系可得建筑物立面测量的各要点数据。（见图1）

　　图1

　　5建筑物立面测量的实施

　　知道了立面测量的原理后，就可以利用现有的测绘成图软件进行立面图的测绘和成图。野外测量与平时的平面图测绘没什么两样，都是使用全站仪进行测记法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，它们都存在全站仪中的指定文件里。内业处理时首先将这些点坐标通过电缆线传输到计算机中，再通过编程的方法对测量的坐标数据进行转换，得到在立面坐标系中的坐标；转换的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到测绘软件中，再经过连线处理就可实现立面图的绘制。在开发数据转换程序时，利用软件VB编程进行，其中基准点也就是A点，它的坐标必须是三维的，即XA、YA和HA。通过基准点和基准方向点的计算就可以得出建筑物立面图的精确位置和描述。

　　6结语

　　综上所述，在城市建设美化、旧建筑整治、改扩建过程中需要测绘出精确的建筑立面图，由于常见的测绘软件基本立足于平面测绘，因此，需要进行复杂的数据和格式转换，这导致立面测量工作呈现繁琐和冗长的局面，并且转换的精度和质量都不高。我们应该在掌握立面测量基本原理的基础上，通过对绘图软件的有效利用实现数据的精确转换，从而确保建筑物立面测量的质量，将城市建设美化、旧建筑整治、改扩建工作纳入科学化的质量和技术控制体系之中。

　　参考文献：

　　[1]黄承亮，向娟.三维激光扫描技术应用于建筑物建模的测量方法研究[J].城市勘测.2011（01）.

　　[2]向娟，李钢，黄承亮，蒲玲媛.三维激光扫描单点定位精度评定方法研究[J].海洋测绘.2009（03）.

　　[3]王冬，卢秀山，张占杰.RIEGLLMS-Q140i-80激光扫描仪精度评定[J].测绘科学.2006（05）.

　　[4]范海英，杨伦，邢志辉，刘茂华，孙秀波.Cyra三维激光扫描系统的工程应用研究[J].矿山测量.2004（03）.

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