淺談Leica 3D Disto在建筑物立面測量上的應用

周煥童，王 鑫，張希波，丁國鑫

(徠卡測量系統(tǒng)貿易(北京)有限公司，北京100020)

在與建筑物立面平行的投影面上所作的建筑物正投影圖，稱為建筑物立面圖。測繪項目中經常需要對建筑物的立面進行測繪，并繪制立面圖。但常用的成圖軟件大多是對地物地貌進行水平投影，無法直接用于立面圖繪制。而建筑物立面是市容環(huán)境的重要表象，市容環(huán)境又是城市形象和品質的綜合體現。近幾年，許多城市都扎實地組織實施了建筑立面整治行動。立面整治首先要測量出建筑物的立面圖，建筑物立面圖是市容環(huán)境改造和建筑物改(擴)建工程設計和施工的依據。

1 常規(guī)立面測量措施

目前，測量建筑物立面圖的主要技術方法為三維激光掃描測量技術和全站儀測記法。通過三維激光掃描可以直接將建筑物立面上的實景三維數據完整地采集輸入到電腦中，然后進行三維實體建模，同時，將采集的三維激光點云數據進行后處理。但三維激光掃描儀價格昂貴，后處理軟件操作也需要進行專門的培訓，對于大多數測量人員來說掌握三維激光掃描技術和處理方法還很困難。全站儀測記法主要是通過全站儀進行測量采集立面上某些特征點的三維坐標，即北坐標、東坐標、高程。這些點的坐標都是平面坐標系中的坐標，都存在于全站儀的數據文件中，內業(yè)處理時首先將這些點的坐標文件導入計算機中，再通過編程方法對測量的坐標數據轉換成立面坐標系中的坐標，同時將坐標數據格式轉換成繪圖軟件所要求的格式；然后將轉換后的數據導入測繪軟件中，通過連線處理即可實現立面圖的繪制。該方法需要進行坐標轉換，對測量人員要求較高，且若使用棱鏡模式進行測量，立面上某些特征點棱鏡很難架設，致使很難完成立面圖的測繪。

2 利用3D Disto進行立面測量簡介

通過Leica 3D Disto進行建筑物立面圖的構建，操作方法簡單便捷，通過儀器發(fā)出的激光點來瞄準立面上的特征點進行測量，所測數據在Leica 3D Disto立面測量軟件上可實時顯示(二維或三維形式)，并且測得數據直接可以在CAD上編輯，操作簡單。

3 儀器介紹

Leica 3D Disto可在±3°范圍內自動整平，IP54級防塵防水，水平與豎直方向雙馬達驅動。此外，搭配8倍數碼變焦攝像頭，可以利用攝像頭更方便地尋找測量目標。3D Disto采用安全的二級激光，測距精度可達1 mm，最大測量范圍為50 m，儀器小巧，測角精度為5″。如圖1所示。

圖1 設備圖片

4 操作流程

(1) 架設儀器：在所需測量建筑物前選擇合適位置架設儀器。如圖2所示。

圖2 測量現場

(2) 通信連接：先打開Leica 3D Disto自帶的測量軟件，可通過無線網絡或線纜將儀器與電腦取得連接；再打開Leica 3D Disto立面測量軟件，選擇軟件上自帶的連接儀器功能，選擇合適的端口號與儀器取得連接。如圖3所示。

圖3 儀器連接

(3) 立面控制點測量：點擊立面控制點按鈕，通過3D Disto發(fā)出的紅色激光點或攝像頭來瞄準所要選取的立面控制點，依次測量3個立面控制點從而確定投影立面。

(4) 立面碎部點的測量：通過快速立面程序上的測量單點、測量矩形對角點、測量多邊形、測量多線段的功能，利用軟件控制3D Disto，根據現場情況，依次瞄準所要測量的點，從而完成整個立面圖的測量。

(5) 數據查詢：打開“視圖”主菜單下面的“查看測量數據”選項，可以查看每個點位投影在立面中的坐標、三維坐標、點類型等信息，同時可以刪除無效點。打開“視圖”主菜單下的“查詢單點”或“查詢兩點間距離”選項，可以在狀態(tài)欄看到兩點之間的高差、平距、三維距離、立面距離等信息。如圖4、圖5所示。

圖4 數據查詢

圖5 測量數據截圖

(6)數據輸入輸出：選擇“文件”主菜單下的“輸入數據”或“輸出數據”選項，可以實現導入測量數據、保存數據等功能；該系統(tǒng)可輸出兩種數據格式：QPF和DXF。QPF數據可以在立面測量軟件中打開，DXF可以直接在CAD中打開，數據輸出時建議兩種數據格式都輸出。如圖6所示。

圖6 數據輸入輸出

5 主要功能及特點

(1) 二維和三維顯示：3D Disto獲得的測量數據可以二維或三維方式進行顯示，隨時掌握測量進度。

(2) 單人即可完成所有的測量工作，節(jié)省人力成本，大幅度提高作業(yè)效率。

(3) 測量數據直接輸出為CAD圖形，測量成果用戶可以直接在CAD上進行二次處理和編輯。如圖7—圖9所示。

圖7 測量數據截圖

圖8 導出的立面圖

圖9 修改后的立面圖

6 結 語

隨著經濟的發(fā)展，測繪工作的范圍也在不斷變化，目前建筑物立面測量在許多行業(yè)都有很大的需求，本文重點闡述了利用Leica 3D Disto進行立面測量的作業(yè)流程。相信在不久的將來，該技術會更加廣泛地應用于實際工作中，從而保證立面測繪工作的順利完成。

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