《工程测量》第17章工业与民用建筑中的施工测量ppt课件

1、第十七章工业与民用建筑中的施工丈量.17-1 施工丈量概述 一、施工丈量的目的和内容 把设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程，按设计要 求以一定的精度测设在地面上，作为施工的根据。并在施工过程中进展一系列的丈量任务，以衔接和指点各工序间的施工。 施工丈量贯穿于整个施工过程中。从场地平整、建筑 物定位、根底施工，到建筑物构件的安装等，都需求进展 施工丈量，才干使建筑物、构筑物各部分的尺寸、位置符 合设计要求。 有些工程开工后，为了便于维修和扩建，还必需测绘 出开工图。 有些高大或特殊的建筑物建成后，还要定期进展变形 观测，以便积累资料，掌握变形的规律，为今后建筑物的 设计、维护和运用提供资料。.

2、 2、测设精度的要求取决于建筑物或构筑物的大小、资料、用途和施工方法等要素。普通高层建筑物的测设精度应高于低层建筑物，钢构造厂房的测设精度应高于钢筋混凝土构造厂房，装配式建筑物的测设精度应高于非装配式建筑物。 1、测绘地形图是将地面上的地物、地貌测绘在图纸上，而施工放样那么和它相反，是将设计图纸上的建筑物、构筑物按其设计位置测设到相应的地面上。 二、施工丈量的特点. 4、施工现场工种多，交叉作业频繁，并有大量土、石方填挖，地面变动很大，又有动力机械的震动，因此各种丈量标志必需埋设稳定且在不易破坏的位置。还应做到妥善维护，经常检查，如有破坏，应及时恢复。 3、施工丈量任务与工程质量及施工进度有着

3、亲密的联络。丈量人员必需了解设计的内容、性质及其对丈量任务的精度要求，熟习图纸上的尺寸和高程数据，了解施工的全过程，并掌握施工现场的变动情况，使施工丈量任务可以与施工亲密配合。. 施工现场上有各种建筑物、构筑物，且分布较广，往往又不是同时开工兴建。为了保证各个建筑物、构筑物在平面和高程位置都符合设计要求，相互连成一致的整体，施工丈量和测绘地形图一样，也要遵照“从整体到部分，先控制后碎部的原那么。即先在施工现场建立一致的平面控制网和高程控制网，然后以此为根底，测设出各个建筑物和构筑物的位置。 施工丈量的检核任务也很重要，必需采用各种不同的方法加强外业和内业的检核任务。三、施工丈量的原那么. 1、

4、在施工丈量之前，应建立健全丈量组织和检查制度。并核对设计图纸，检查总尺寸和分尺寸能否一致，总平面图和大样详图尺寸能否一致，不符之处要向设计单位提出，进展修正。然后对施工现场进展实地踏勘，根据实践情况编制测设详图，计算测设数据。四、预备任务. 2、对施工丈量所运用的仪器，工具应进展检验、校正，否那么不能运用。任务中必需留意人身和仪器的平安，特别是在高空和危险地域进展丈量时，必需采取防护措施。.17-2 建筑场地上的施工控制丈量 在勘测时期已建立有控制网，但是由于它是为测图而建立的，末思索施工的要求，控制点的分布、密度和精度，都难以满足施工丈量的要求。另外，由于平整场地控制点大多被破坏。因此，在施

5、工之前，建筑场地上要重新建立专门的施工控制网。 下面分别简单地引见这两种控制方式。 1、建筑方格网(或矩形网)：大中型建筑施工地上，正方形或矩形格网组成的施工控制网。 2、建筑基线：在面积不大又不非常复杂的建筑场地上，常布置一条或几条基线，作为施工丈量的平面控制，称为建筑基线。.一、建筑方格网 施工坐标系的A轴和B轴，应与厂区主要建筑物或主要道路、管线方向平行。坐标原点设在总平面图的西南角，使一切建筑物和构筑物的设计坐标均为正值。施工坐标系与国家丈量坐标系之间的关系，可用施工坐标系原点的丈量系坐标来确定。在进展施工丈量时，上述数据由勘测设计单位给出。1、建筑方格网的坐标系统 在设计和施工部门，

6、为了任务上的方便，常采用一种独立坐标系统，称为施工坐标系或建筑坐标系。施工坐标系的纵轴通常用A表示，横轴用B表示，施工坐标也用A、B坐标。 . 2、建筑方格网的布设 建筑方格网的布置，应根据建筑设计总平面图上各建筑物、构筑物、道路及各种管线的布设情况，结合现场的地形情况拟定。布置时应先选定建筑方格网的主轴线，然后再布置方格网。方格网的方式可布置成正方形或矩形。当场区面积较大时，常分两级。首级可采用“十字形、“口字形或“田字形，然后再加密方格网。当场区面积不大时，尽量布置成全面方格网。 (1)、建筑方格网的布置和主轴线的选择. 布网时，方格网的主轴线应布设在厂区的中部，并与主要建筑物的根本轴线平

7、行。方格网的折角应严厉成90。方格网的边长普通为100一200m；矩形方格网的边长视建筑物的大小和分布而定，为了便于运用，边长尽能够为50m或它的整倍数。方格网的边应保证通视且便于测距和测角，点位标石应能长期保管。 . (2)、确定主点的施工坐标 建筑方格网的主轴线，它是建筑方格网扩展的根底。当场区很大时，主轴线很长，普通只测设其中的一段，主轴线的定位点，称主点。主点的施工坐标普通由设计单位给出，也可在总平面图上用图解法求得一点的施工坐标后，再按主轴线的长度推算其它主点的施工坐标。 . (3)、求算主点的丈量坐标 当施工坐标系与国家丈量坐标系不一致时在施工方格网测设之前，应把主点的施工坐标换算

8、为丈量坐标，以便求算测设数据。 .二、建筑基线 建筑基线的布置也是根据建筑物的分布，场地的地形和原有控制点的情况而选定的。建筑基线应接近主要建筑物，并与其轴线平行，以便采用直角坐标法进展测设，通常可布置几种方式。为了便于检查建筑基线点有无变动，基线点数不应少于三个。.三、测设任务的高程控制 在建筑场地上，水准点的密度应尽能够满足安顿一次仪器即可测设出所需的高程点。而测绘地形图时敷设的水准点往往是不够的，因此，还需增设一些水准点。在普通情况下，建筑方格网点也可兼作高程控制点。只需在方格网点桩面上中心点旁边设置一个突出的半球状标志即可。 在普通情况下，采用四等水准丈量方法测定各水准点的高程，而对延

9、续消费的车间或下水管道等，那么需采用三等水准丈量的方法测定各水准点的高程。 .17-3 民用建筑施工中的丈量任务 民用建筑指的是住宅、办公楼、食堂、俱乐部、医院和学校等建筑物。施工丈量的义务是按照设计的要求，把建筑物的位置测设到地面上，并配合施工以保证工程质量。 . 根据总平面图上所给出的建筑物位置及尺寸进展建筑物定位。也就是将建筑物外廓轴线各交点如图中的M、N、P、Q四点，也称角桩测设到地面上，作为根底和细部放样的根据。民用建筑物的施工丈量 测设建筑物角桩方法： 根据控制点、建筑基线、建筑方格网采用极坐标法或直角坐标法放样，根据已有建筑物或建筑红线放样。 .一、测设前的预备任务 1、熟习图纸

10、。设计图纸是施工丈量的根据，在测设前，应熟习建筑物的设计图纸，了解施工的建筑物与相邻地物的相互关系，以及建筑物的尺寸和施工的要求等。测设时必需具备以下图纸资料。 (1)、总平面图：是施工测设的总体根据，建筑物就是根据总平面图上所给的尺寸关系进展定位的。 (2)、建筑平面图：给出建筑物各定位轴线间的尺寸关系及室内地坪标高等。 (3)、根底平面图：给出根底轴线间的尺寸关系和编号。 (4)、根底详图(根底大样图)：给出根底设计宽度、方式及根底边线与轴线的尺寸关系 (5)、立面图和剖面图：它们给出根底、地坪、门窗、楼板、屋架和屋面等设计高程，是高程测设的主要根据。. 2、现场踏勘，目的是为了解现场的地

11、物、地貌和原有丈量控制点的分布情况，并调查与施工丈量有关的问题。 . 3、平整和清理施工现场，以便进展测设任务。 . 4、拟定测设方案和绘制测设草图，对各设计图纸的有关尺寸及测设数据应仔细核对，以免出现过失。 .二、民用建筑物的定位 1、建筑物的定位，就是把建筑物外廓各轴线交点测设在地面上，然后再根据这些点进展细部放样。 2、测设时，如现场已有建筑方格网或建筑基线时，可直接采用直角坐标法进展定位。 .三、龙门板和轴线控制桩的设置 1、建筑物定位以后，所测设的轴线交点桩(或称角桩)，在开挖根底时将被破坏。施工时为了能方便地恢复各轴线的位置，普通是把轴线延伸到平安地点，并作好标志。延伸轴线的方法有

12、两种：龙门板法和轴线控制桩法。 2、龙门板法适用于普通小型的民用建筑物，为了方便施工，在建筑物四角与隔墙两端基槽开挖边线以外约1.52m处钉设龙门桩。桩要钉得竖直、结实，桩的外侧面与基槽平行。根据建筑场地的水准点，用水准仪在龙门校上测设建筑物 0.000标高线。根据0.000标高线把龙门板钉在龙门桩上，使龙门板的顶面在一个程度面上，且与0.000标高线一致。用经纬仪将各轴线引测到龙门板上。 . 3、轴线控制桩设置在基槽外根底轴线的延伸线上，作为开槽后各施工阶段确定轴线位置的根据。轴线控制桩离根底外边线的间隔根据施工场地的条件而定。假设附近有已建的建筑物，也可将轴线投设在建筑物的墙上。为了保证控

13、制桩的精度，施工中往往将控制桩与定位桩一同测设，有时先控制桩，再测设定位桩。轴线控制桩.四、根底施工的丈量任务 1、根底开挖前，根据轴线控制桩(或龙门板)的轴线位置和根底宽度，并顾及到根底挖深应放坡的尺寸，在地面上用白灰放出基槽边线(或称根底开挖线)。 2、开挖基槽时，不得超挖基底，要随时留意挖土的深度，当基槽挖到离槽底0.300 0.500m时，用水准仪在槽壁上每隔23m和拐角处钉一个程度桩，用以控制挖槽深度及作为清理槽底和铺设垫层的依据。.17-4 复杂民用建筑物施工丈量 近年来，随着旅游建筑、公共建筑的开展，在施工丈量中经常遇到各种平面图形比较复杂的建筑物和构筑物，例如圆弧形、椭圆形、双

14、曲线形和抛物线形等。测设这样的建筑物，要根据平面曲线的数学方程式，根据曲线变化的规律，进展适当的计算、求出测设数据。然后按建筑设计总平面图的要求，利用施工现场的丈量控制点和一定的丈量方法，先测设出建筑物的主要轴线，根据主要轴线再进展细部测设。例如：测设椭圆的方法有：.一、直接拉线法 3、实地测设出焦点F1、F2的位置。2、由椭圆方程计算出焦距c1、在实地定出椭圆长短半轴AB、CDF1o=F2o=c。4、取一个细铁丝，长度等于 F1 C +F2C，两端固定在F1、 F2，套一个钢笔挪动，按 一定间距打桩标定之ABCD.二、坐标计算法 经过椭圆中心建立直角坐标系，椭圆的长、短轴即为该坐标系的X、Y

15、轴。 .17-5 厂房柱列轴线的测设和柱基施工丈量 检查厂房矩形控制网的精度符合要求后，即可根据柱间距和跨间距用钢尺沿矩形网各边量出各轴线控制桩的位置，并打入大木桩，钉上小钉，作为测设基坑和施工安装的根据。一、柱列轴线的测设.二、柱基的测设 1、柱基测设就是根据根底平面图和根底大样图的有关尺寸，把基坑开挖的边线用白灰标示出来以便挖坑 2、在进展柱基测设时，应留意定位轴线不一定都是根底中心线，有时一个厂房的柱基类型不一，尺寸各异，放样时应特别留意。 . 三、基坑的高程测设 1、当基坑挖到一定深度时，应在坑壁周围离坑底设计高程0.30.5m处设置几个程度桩，作为基坑修坡和清底的高程依据。 2、此外

16、还应在基坑内测设出垫层的高程，即在坑底设置小木桩，使桩顶面恰好等于垫层的设计高程。 .四、根底模板的定位 打好垫层之后，根据坑边定位小木桩，用拉线的方法，吊垂球把柱基定位线投到垫层。用墨斗弹出墨线，用红漆画出标志，作为柱基立模板和布置根底钢筋网的根据。立模时，将模板底线对准垫层上的定位线，并用垂球检查模板能否竖直。最后将柱基顶面设计高程测设在模板内壁。 .17-6 工业厂房构件的安装丈量 装配式单层工业厂房主要由柱、吊车梁、屋架、天窗架和屋面板等主要构件组成。 在吊装每个构件时，有绑扎、起吊、就位、暂时固定、校正和最后固定等几道操作工序。 下面着重引见柱子、吊车梁及吊车轨道等构件在安装时的校正

17、任务。 .一、柱子安装丈量 1、柱子安装的精度要求 (1)、柱脚中心线应对准柱列轴线，允许偏向为5mm。 (2)、牛腿面的高程与设计高程一致，其误差不应超越： 柱高在5m以下为5mm； 柱高在5m以上为8mm。 (3)、柱的全高竖向允许偏向值为1/1000柱高，但不应 超越20mm。 . 2吊装前的预备任务 1)、 柱子吊装前，应根据轴线控制桩，把定位轴线投测到杯形根底的顶面上，并用红油漆画上“标明。同时还要在杯口内壁，测出一条高程线，从高程线起向下量取一整分米数即到杯底的设计高程。 2)、在柱子的三个侧面弹出柱中心线，每一面又需分为上、中、下三点，并画小三角形“标志，以便安装校正。 . 3柱

18、长的检查与杯底找平 柱子在预制时，由于模板制造和模板变形等缘由，不能够使柱子的实践尺寸与设计尺寸一样，为理处理这个问题，往往在浇注根底时把杯形根底底面高程降低25cm，然后用钢尺从牛腿顶面沿柱边量到柱底，根据这根柱子的实践长度，用1:2水泥沙浆在杯底进展找平，使牛腿面符合设计高程。 .4、安装柱子时的竖直校正 1)、柱子插入杯口后，首先应使柱 身根本竖直，再令其侧面所弹 的中心线与根底轴线重合。用 木楔或钢楔初步固定，然后进 行竖直校正。校正时用两架经 纬仪分别安顿在柱基纵横轴线 附近，离柱子的间隔约为柱高 的1.5倍。2)、先瞄准柱子中心线的底部，然 后固定照准部，再俯视柱子中 心线顶部。如

19、重合，那么柱子在 这个方向上就是竖直的。假设 不重合，应进展调整，直到柱 子两个侧面的中心线都竖直为 止。 由于纵轴方向上柱距很小，通常把仪器安顿在纵轴的一侧，在此方向上，安顿一次仪器可校正数根柱子. 5、柱子校正的本卷须知 (1)、校正用的经纬仪事前应经过严厉检校，由于校正柱子竖直时，往往只用盘左或盘右观测，仪器误差影响很大，操作时还应留意使照准部水准管气泡严厉居中。 (2)、柱子在两个方向的垂直度都校正好后，应再复查平面位置，看柱子下部的中线能否仍对准根底的轴线。 (3)、当校正变截面的柱子时，经纬仪必需放在轴线上校正，否那么容易产生过失。 (4)、在阳光照射下校正柱子垂直度时，要思索温度

20、影响，由于柱子受太阳照射后，柱子向阴面弯曲，使柱顶有一个程度位移。为此应在早晨或阴天时校正。 .二、吊车梁的安装丈量 1、安装前先弹出吊车梁顶面中心线和吊车梁两端中心线，要将吊车轨道中心线投到牛腿面上。2、分别安顿经纬仪于吊车轨中线的一个端点上，瞄准另一端点，仰起望远镜，即可将吊车轨道中线投测到每根柱子的牛腿面上并弹以墨线。3、根据牛腿面的中心线和梁端中心线，将吊车梁安装在牛腿上。4、吊车梁安装完后，应检查吊车梁的高程，可将水准仪安顿在地面上，在柱子侧面测设十50cm的标高线，再用钢尺从该线沿柱子侧面向上量出至梁面的高度，检查梁面标高能否正确，然后在梁下用铁板调整梁面高程，使之符合设计要求。

21、. 三、吊车轨道安装丈量 1、 安装吊车轨道前，须先对梁上的中心线进展检测，此项检测多用平行线法。首先在地面上从吊车轨中心线向厂房中心线方向量出长度。然后安顿经纬仪于平行线一端点上，瞄准另一端点，固定照准部，仰起望远镜投测。此时另一人在梁上挪动横放的木尺，当视野正对准尺上一米刻划时，尺的零点应与梁面上的中线重合。如不重合应予以矫正，可用撬杠挪动吊车梁。 2、吊车轨道按中心线安装就位后，可将水准仪安顿在吊车梁上，水准尺直接放在轨顶上进展检测，每隔3m测一点高程，与设计高程相比较，误差应在3mm以内。还要用钢尺检查两吊车轨道间跨距，与设计跨距相比较，误差不得超越5mm。 .17-7 高层建筑物施工

22、丈量 一、高层建筑物的轴线投测 高层建筑物施工丈量中的主要问题是控制竖向偏向，也就是各层轴线如何准确地向上引测的问题。中指出：竖向误差在本层内不得超越5mm，全楼的累积误差不得超越20mm。 高层建筑物轴线的投测，普通分为经纬仪引桩投测法和激光铅垂仪投测法两种，下面分别引见这两种方法。 .1、经纬仪引桩投测法 (1)、选择中心轴线 (2)、向上投测中心轴线 (3)、增设轴线引桩 当楼房逐渐增高，而轴线控制桩距建筑物又较近时，望远镜的仰角较大，操作不便，投测精度将随仰角的增大而降低。为此，要将原中心轴线控制桩引测到更远的平安地方，或者附近大楼的屋顶上。 (4)、本卷须知 经纬仪一定要经过严厉检校

23、才能运用，尤其是照准部水准管轴应严厉垂直于竖轴，作业时要仔细整平。为了减小外界条件(如日照和大风等)的不利影响，投测任务在阴天及无风天气进展为宜。 . 2激光铅垂仪投测法 (1)、为了把建筑物的平面定位轴线投测至各层上去，每条轴线至少需求两个投测点。根据梁、柱的构造尺寸，投测点距轴线500800mm为宜。 (2)、为了使激光束能从底层投测到各层楼板上，在每层楼板的投测点处，需求预留孔洞，洞口大小普通在300300mm左右。 .二、高层建筑物的高程传送 首层墙体砌到1.5m高后，用水准仪在内墙面上测设一条“十50的程度线，作为首层地面施工及室内装修的标高根据。以后每砌高一层，就从楼梯间用钢尺从下

24、层的“十50标高线，向上量出层高，测出上一楼层的“十50标高线。根据情况也可用吊钢尺法向上传送高程。 .17-8 施工丈量中的定位新技术运用 激光定位仪器主要由氦氖激光器和发射望远镜构成。这种仪器提供了一条空间可见的红色激光束。该光束发散角很小，可成为理想的定位基准线。假设配以光电接纳安装，不仅可以提高精度，还可在机械化自动化施工中进展动态导向定位。基于这些优点，所以激光定位仪器得到了迅速开展，相继出现了多种激光定位仪器。 下面引见几种典型定位仪器及其运用。 一、激光定位仪器 . 运用激光水准仪时，首先按水准仪的操作方法安顿，整平仪器，并瞄准目的。然后接好激光电源，开启电源开关，待激光器正常起

25、辉后，将任务电流调至5mA左右，这时将有强的激光输出，在目的上得到亮堂的红色光斑。 1、激光水准仪 . 2、激光经纬仪 (1)、可以在光学经纬仪根底上，组成激光经纬仪。激光附件由激光目镜、光导管、氯氖激光器和激光电源组成。换装激光附件比较简便，只需取下规范目镜，换上激光目镜，再将激光器和激光电源分别装在三脚架的两条腿上即可。这时经过光导管就将激光束导入望远镜发射系统。激光附件还可以装在水准仪上，组成激光水准仪。 (2)、激光安装由于运用光导管作为光线传送，分量轻且便于随望远镜转动瞄准恣意目的，还可经过望远镜目镜直接瞄准或察看激光光斑。 . 3、激光铅垂仪 (1)、激光铅垂仪是一种公用的铅直定位

26、仪器，适用于高烟 筒、高塔架和高层建筑的铅直定位丈量。 (2)、将仪器对中、整平后，接通激光电源，起动激光器，便可铅直发射激光束。 . 4激光平面仪 激光平面仪主要由激光准直器、转镜扫描安装、安平机构和电源等部件组成。激光准直器竖直地安顿在仪器内。激光束沿五角棱镜旋转轴入射时，出射光束为程度光束；当五角棱镜在电机驱动下程度旋转时，出射光束成为激光平面，可以同时测定扫描范围内恣意点的高程。 程度和垂直平面扫描程度面垂直面. 5、激光定位仪器的运用 激光定位仪器可以提供可见的空间基准线或基准面，施工人员可自动地进展定位任务，它具有直观、准确、高效率等优点，尤其在明暗或夜间作业更显示其优越性。如把光

27、电接纳靶和自控安装装在一同，还可实现动态定位或自动导向。 .(1)、利用激光水准仪为自动化顶管施工进展动态导向 目前一些大型管道施工，经常采用自动化顶管施工技术，不仅减少了劳动强度，还可以加快掘进速度，是一种先进的施工技术。将激光水准仪安顿在任务坑内，按照水准仪操作方法，调整好激光束的方向和坡度，用激光束监测顶管的掘进方向。在掘进机头上安装光电接纳靶和自控安装。当掘进方向出现偏位时，光电接纳靶便给出偏向信号，并经过液压纠偏安装自动调整机头方向，继续掘进。 . (2)、激光铅垂仪用于高层建筑物的铅直定位 高层建筑的施工，可采用激光铅垂仪向上投测地面控制点。首先将激光铅垂仪安顿在地面控制点上，进展

28、严厉对中，整平，接通激光电源，起动激光器，即可发射出铅宜激光基准线，在楼板的预留孔上放置绘有坐标网的接纳靶，激光光斑所指示的位置，即为地面控制点的铅直投影位置。 . (3)、利用激光平面仪进展建筑装饰 自动安平激光平面仪安顿在三脚架上，调理基座螺旋使圆水准器居中(即仪器粗平)，将激光电源开关拨至ON，几秒钟后即自动产生激光程度面。此时，手持受光器在待测面上上下挪动，当受光板接纳到的程度面激光束的光信号高(或低)于所选择的受光感应灵敏度，液晶显示屏上那么显示出指示受光器挪动方向的提示符“或“)，按提示符挪动受光器，当接纳的光信号正益处于预选的灵敏范围内，那么液晶显示屏上显示出一条程度面位置指示线

29、“一。此时即可用记号笔沿光器右侧上的凹槽(即程度面指示线“一位置)在待测面上作出标志。 .二、近景摄影丈量系统 摄影丈量系统在工业丈量中的运用普通称为近景摄影丈量、非地形摄影丈量等。它阅历了从模拟、解析到数字的变革，硬件也从胶片/干板相机开展到数字相机。摄影丈量系统的消费厂家和产品很多，如美国GSI公司、挪威Metronor公司、德国的Aicon公司和Gom公司等，产品普通分为单台相机的脱机丈量系统、多台相机的联机丈量系统以及摄影基线固定的整体式丈量系统等几类。. 1、丈量原理 近景摄影丈量原理如图8-2-1所示，经过二台高分辨率的相机对被测物同时拍摄，得到物体的2个二维影像，经计算机图像匹配

30、处置后得到准确的三维坐标。二维影像在像平面坐标系中是二维坐标值，但在摄影丈量坐标系中可以利用摄影焦距参数将像点坐标转换成目的点的二个角度观测值，因此丈量原理和经纬仪丈量系统是一致的。由于各相机之间无法象经纬仪一样实现准确互瞄，通常采用光束法平差定向技术。它是经过不同位置的相机对多个目的同时丈量产生了多余观丈量，从而可以解算出相机间的位置和姿态关系。 图8-2-1 摄影丈量的坐标系. 2、系统构成 对静态目的而言，脱机丈量系统可采用单台数字相机图8-2-2，在二个或多个位置对被测物进展拍摄，然后将图像输入计算机即可进展图像处置，这是一种比较经济的配置。为了提高图像匹配的精度和速度，需求在物体上贴

31、标志，普通采用特制的回光反射标志Retro Reflective Target，见图8-2-3，以便于标志点的识别和自动提取；或者采用投点器，可以大批量投点，而且标志无厚度，是非常好的丈量辅助工具。8-2-4-2 脱机丈量系统图8-2-3 回光反射标志.(1)、联机丈量系统 多台相机联机丈量可以实时得到待测点的三维坐标，如图8-2-4所示，可以采用投点器投点，也可以经过特制的探棒也称为光笔，见图8-2-5作为丈量标志，其探头和三坐标机的测头类似，探棒上有一些可以发光的标志，由于发光标志点到探头的几何关系是确定的，因此经过对发光点的丈量即可求得探头点的坐标。普通在探棒上还有丈量按钮，可同时启动标

32、志点发光和数码相机拍摄，因此实现了丈量过程的自动化，并且处理了光学丈量设备需求对目的点的照明问题。图8-2-4联机丈量系统图8-2-5 Metronor系统的探棒.(2)、固定基线摄影丈量系统 为了保证定向的精度，有些公司推出了固定摄影基线的产品，如图8-2-6所示，将相机固定在一个程度或垂直安装上，保证它们的相对位置关系不发生变化，这种系统就相当于一台摄影坐标丈量机，丈量时可省去定向时间，但丈量范围易受固定基线的限制。图8-2-7 INCA相机图8-2-6固定基线摄影丈量系统图8-2-8 CRC2相机. 3、提高系统精度的措施 (1)、摄影丈量系统的精度主要取决于相机的精度。相机普通分为格网

33、量测相机、量测相机、半量测相机和非量测相机四类，其精度依次递减。要想获得高精度，可以选择高分辨率、高精度的专业型量测相机，如INCA相机图8-2-7和CRC2相机图8-2-8，但价钱昂贵；对于非量测相机，可以经过误差补偿的方法来消除相机的系统误差如镜头的畸变差等，从而提高丈量精度和分辨率，目前这种方法比较多见。 (2)、系统精度除了相机本身的精度及系统误差补偿方法外，也取决于相机间的定向精度，这一点与经纬仪丈量系统完全一样，实际中需求优化相机的设站位置，添加基准尺丈量的个数。. 4、系统的运用 (1)、摄影丈量系统特别适宜于动态物体的快速坐标丈量，操作方便，对现场环境几乎无任何要求，这是其他丈

34、量系统所无法比较的，尤其适宜于天线任务姿态下的丈量。和经纬仪丈量系统相比，其拍摄位置选择比较容易，不需求专门建造丈量墩，相应节省了时间和费用。数字摄影丈量系统的丈量相对精度普通在1/10万左右，由于摄影比例尺关系，丈量范围普通比较小，这是它的一个缺乏之处。 (2)、假设选择大幅面长焦距胶片相机，例如CRC1相机，它是大幅面23 cm 23 cm、长焦距23 cm以上、平度达 1 m的承片框、配备后方投影格网标志和环形近轴闪光光源的格网测摄影机，再加上Autoset-2视频扫描单像坐标量测仪测点精度为 0.5 m，每秒种测2点，就可以实如今500 m上获得 1 mm左右的点位精度1/50万，甚至

35、到达1/100万，这是数字摄影丈量系统不可企及的。 (3)、美国GSI公司在20世纪60年代最先将摄影丈量技术用于天线丈量，迄今已完成几百套天线的丈量。美国Arecibo望远镜的任务频率由600 MHz提高到10 GHz，全站仪的丈量精度曾经不能满足要求，为此GSI采用了摄影丈量的方法对其进展丈量，所选相机就是CRC1相机，坐标分量的丈量精度为 0.25 mm，最后得到调整后的外表精度优于 2 mm。 .三、三维激光扫描丈量方法 三维激光扫描丈量技术是近几年来开展起来的一项高新技术，利用这一先进技术，要快速获取特定目的的立体模型。与传统的激光测距技术即点对点的间隔丈量不同，无协作目的激光扫描技

36、术的开展，为人们在空间信息的获取方面提供了全新的技术手段，使人们从传统的人工单点数据获取变为延续自动获取数据，提高了观测的精度和速度。2mm - 6mm精度 点距 = 1000 点/秒!40 x40Cyclone 3.0 数据处置软件.三维激光扫描仪所得到的原始观测数据主要是： 1、根据2个延续转动的用来反射脉冲激光的镜子的角度值得到的激光束的程度方向值和竖直方向值； 2、根据脉冲激光传播的时间而计算得到的仪器到扫描点的间隔值； 3、扫描点的反射强度等。前2种数据用来计算扫描点的三维坐标值，扫描点的反射强度那么用来给反射点匹配颜色。. 2、模型生成及坐标匹配 在恣意一幅点云图中扫描点间的相对位

37、置关系是正确的，而不同点云图间点的相对位置关系的正确与否，那么取决于它们能否处于同一个坐标系下。大多数情况下，一幅扫描点云图无法建立物体的整个模型，因此，如何将多幅点云图准确地“装配在一同，处于同一个坐标系下，是要处理的问题。目前采用的方法称之为坐标匹配。坐标匹配是在扫描区域中设置控制点或控制靶标，从而使得相邻的扫描点云图上有三个以上的同名控制点或控制靶标。经过控制点的强迫符合，可以将相邻的扫描点云图一致到同一个坐标系中。.3、三维激光扫描与近景摄影丈量的区别 1、原始数据格式不同。扫描所得到的数据是由带有三维坐标的点所组成的点云，可以直接在点云中进展空间量测，而摄影丈量所得到的数据是影像照片

38、，单独的一幅影像照片那么无法进展空间量测。 2、拼合各测站间数据的方式不同。扫描系统采用坐标匹配方式，而摄影丈量那么采用相对定向和绝对定向方式。 3、丈量精度不同。采用激光扫描直接丈量得到的测点精度高于摄影丈量中的解析点，且精度分布均匀。 4、对外界环境的要求不同。激光扫描在白天和黑夜都可以任务，光亮度和温度对于扫描没有影响，而摄影丈量的要求相对地要高一些如高温会产生影像变形，夜晚无法进展摄影等。 5、模型建立方式不同。在扫描系统中可以直接进展，而在摄影丈量中，那么首先需求用特定的软件进展相片间的匹配处置。 6、对实物材质的获取方式不同。扫描系统由反射强度来匹配与真实颜色相类似的颜色或从数码影像中获取，在模型上加贴定制的资料；而摄影丈量那么根据影像照片直接获得真实的颜色。.4、激光扫描仪运用实例 如图12-20为徕卡公司的Cyra三维激光扫描系统扫描仪最大测距范围为200米，单点位置丈量精度为6mm。扫描速率为1列/秒采样率为1000点/列或2列/秒采样率为200点/列。扫描密度为每行、每列最多可达1000点。如图12-21为采用Cyra三维激光扫描系