全站儀與CAD輔助技術(shù)在建筑施工測(cè)量中的運(yùn)用

張彥榮

（新疆石河子工程技術(shù)學(xué)校， 新疆 石河子 832000）

0 引言

隨著現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)下，多個(gè)行業(yè)開始進(jìn)行有效融合。在建筑施工的測(cè)繪中已經(jīng)廣泛應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)的繪圖軟件CAD已經(jīng)逐漸取代了轉(zhuǎn)筒的施工圖紙。利用CAD將測(cè)量的數(shù)據(jù)直接標(biāo)注在dwg文件，既可以將圖紙及數(shù)據(jù)展現(xiàn)的更為直觀，同時(shí)可以使得傳統(tǒng)形式人工打印圖紙中手繪的時(shí)間大大降低，還能夠?qū)崿F(xiàn)建筑圖紙的長(zhǎng)期保存。

1 測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作

1.1 繪制圖紙的比例

繪制圖紙的單位是 mm,一般來說繪制圖紙與設(shè)計(jì)單位提供的總面積的比例是1∶ 500（1∶1000）。其中不同層高的平面圖都按照1:1進(jìn)行繪制。這時(shí)候，可以通過繪圖軟件CAD通過縮放的命令將總平面最多放大1000倍，就可以取得準(zhǔn)確的取得1:1的圖形文件，使得在總的平面圖內(nèi)能夠套入各個(gè)樓軸網(wǎng)圖。

1.2 測(cè)量坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)坐標(biāo)系的區(qū)別

在測(cè)量坐標(biāo)系中，橫軸為E軸（Y軸），縱軸為N軸（X軸）。但是在計(jì)算機(jī)軟件CAD中，默認(rèn)的采用數(shù)學(xué)坐標(biāo)系，即人們熟知的橫軸是X軸，縱軸為Y軸。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行CAD繪圖的時(shí)候，需要先進(jìn)行Y值的輸入，再進(jìn)行X值的輸入，通過將坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行顛倒輸入的方式來進(jìn)行坐標(biāo)點(diǎn)的繪制。

1.3 對(duì)于CAD坐標(biāo)系的定義

當(dāng)設(shè)計(jì)師打開具有坐標(biāo)標(biāo)注的總平面圖圖紙的時(shí)候，需要用坐標(biāo)標(biāo)注命令標(biāo)注圖中已知坐標(biāo)點(diǎn)，用以確定坐標(biāo)是否保持一致。如若出現(xiàn)坐標(biāo)點(diǎn)不一致的情況，就需要進(jìn)行調(diào)整，使得圖紙中已知坐標(biāo)點(diǎn)與坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)位置重合。需要通過坐標(biāo)標(biāo)注的方法來獲得基準(zhǔn)點(diǎn)，同時(shí)在進(jìn)行總平面圖的移動(dòng)之前就要找到基準(zhǔn)點(diǎn)。需要通過坐標(biāo)標(biāo)注命令來標(biāo)注出坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)點(diǎn)位，同時(shí)需要以此點(diǎn)為基準(zhǔn)，進(jìn)行總平面圖的移動(dòng)。一般來說，CAD只有下載了zbbzVLX，才能夠直接的進(jìn)行標(biāo)注，但是天正建筑的軟件就不需要了，軟件自帶坐標(biāo)標(biāo)注功能。

1.4 調(diào)整坐標(biāo)的方位角

一般來說，當(dāng)工程并不是坐落在正北正南的方向的時(shí)候，就需要對(duì)圖紙進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得圖紙的坐標(biāo)系與CAD的坐標(biāo)系完全重合。通過計(jì)算建筑物縱橫軸線的方位角可以得到需要旋轉(zhuǎn)的角度。在計(jì)算完成方位角以后，可以用90°減去兩者中小于 90°的方位角，這樣得出的角度數(shù)據(jù)就是旋轉(zhuǎn)的角度。再繼續(xù)擰旋轉(zhuǎn)操作的時(shí)候，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的基點(diǎn)應(yīng)選1點(diǎn)。

1.5 對(duì)于坐標(biāo)的標(biāo)注

通過進(jìn)行以上四個(gè)步驟的操作，在坐標(biāo)系中準(zhǔn)確地放入總平面圖，這時(shí)候可以通過坐標(biāo)標(biāo)注命令來進(jìn)行檢查。確定檢查無誤后，可以將各個(gè)樓座的軸線圖、樁位圖等等，通過移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等等命令，將其套入到總的平面圖之中。這樣就可以根據(jù)不同的需要來進(jìn)行所需坐標(biāo)的標(biāo)注工作，從而取得測(cè)設(shè)的數(shù)據(jù)。計(jì)算完業(yè)內(nèi)的專業(yè)數(shù)據(jù)，就可以在全站儀中輸入進(jìn)所有的數(shù)據(jù)編號(hào)，方便隨時(shí)進(jìn)行取用。

2 建筑施工的測(cè)量

2.1 通過坐標(biāo)放樣建立平面的控制

一般來說，都采用平面控制網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行建筑物的定位。在進(jìn)行定位的時(shí)候，定位原則為用高精度定低精度、用整體定局部。先進(jìn)行外業(yè)測(cè)量，再進(jìn)行內(nèi)業(yè)的計(jì)算處理，在CAD的圖形中標(biāo)注上計(jì)算的結(jié)果，或者可以使用全站儀中的坐標(biāo)放樣功能，此功能可以直接將軸網(wǎng)標(biāo)注圖形生成，僅僅需要再進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改就可以投入使用。為了能夠直接、準(zhǔn)確地測(cè)出建筑的平面控制圖，可以直接采用全站儀的坐標(biāo)放樣功能。

2.2 高層測(cè)量的方法

一般來說，在進(jìn)行建筑物高層測(cè)量的時(shí)候，可以采用較為常規(guī)并且很實(shí)用的方法，大多采用三角測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量?jī)煞N方法。相較于其他方法而言，三角測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量更為便捷，較為方便，但同時(shí)也存在著一定的不足。比如說水準(zhǔn)測(cè)量，水準(zhǔn)測(cè)量可以在保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地情況下，直接測(cè)出某點(diǎn)高程，但是其極容易受到工作場(chǎng)地平整度的影響，這就會(huì)進(jìn)一步增加測(cè)量人員外業(yè)的工作量，同時(shí)需要經(jīng)過多次的中轉(zhuǎn)，才能夠測(cè)量完所有的數(shù)據(jù)，這使得測(cè)量的速度達(dá)不到預(yù)期。三角測(cè)量，能夠通過間接的方式測(cè)量出某點(diǎn)高層，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，可以在較高的位置放置設(shè)備架，一般來說，可以不需要通過中轉(zhuǎn)的方式，就能夠測(cè)得所有的高程數(shù)據(jù)，相較于水準(zhǔn)測(cè)量而言，其具有較高的測(cè)量效率，可以減少測(cè)量人員的外業(yè)時(shí)間。所以在進(jìn)行線網(wǎng)、管網(wǎng)、大比例地形測(cè)繪的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的時(shí)候都廣泛應(yīng)用。但是三角測(cè)量的精度還不是很高，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，需要對(duì)于棱鏡的高度、儀器的高度進(jìn)行測(cè)量，這也就大大增加了誤差，擴(kuò)大了誤差計(jì)算范圍?，F(xiàn)階段，全站儀的廣泛使用，相關(guān)工程大多選用棱鏡和全站儀測(cè)量高程，這就逐漸顯現(xiàn)出常規(guī)測(cè)量高程方法的局限性。然而全站儀測(cè)量藁城的方法，不僅僅可以有效地降低低采用三角測(cè)量高程所帶來的誤差，同時(shí)也具有水準(zhǔn)測(cè)量的特點(diǎn)，可以使得測(cè)量人員在外業(yè)時(shí)間減少的同時(shí)，不需要進(jìn)行棱鏡高度和測(cè)量?jī)x器高度的測(cè)量，進(jìn)一步精簡(jiǎn)的測(cè)量高度的方法，在提升測(cè)量速度的同時(shí)，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。

2.3 全站儀測(cè)量高程需要注意的相關(guān)事項(xiàng)

在測(cè)量高程的時(shí)候采用全站儀測(cè)量的方式，也容易因工作人員不熟練引發(fā)全站儀水平距離測(cè)量較為準(zhǔn)確，高層測(cè)量不準(zhǔn)確的情況。同時(shí)在測(cè)量中沒有完全對(duì)中也容易導(dǎo)致這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，所以要特別注意。在采用全站儀進(jìn)行測(cè)量高層的時(shí)候，還容易通過許多因素導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，比如：測(cè)量人員對(duì)于上下對(duì)中校準(zhǔn)不夠注重、棱鏡鏡桿銹蝕或者磨損等自然因素所產(chǎn)生的高度偏差、全站儀正下方有易變形物質(zhì)的存在、全站儀自身高度測(cè)量不準(zhǔn)確、全站儀架設(shè)位置地基不穩(wěn)以及全站儀的精度不夠等等。這就要求測(cè)量人員應(yīng)經(jīng)常將全站儀送至計(jì)量認(rèn)證單位進(jìn)行定時(shí)認(rèn)證，做好全站儀的養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)全站儀磨損情況進(jìn)行常規(guī)性檢查，定時(shí)對(duì)測(cè)量人員進(jìn)行培訓(xùn)等方法以提高測(cè)量精度。

3 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，產(chǎn)生了許多造型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程，這就使得常規(guī)的高程測(cè)量方法已經(jīng)不能滿足測(cè)量高層的需要，需要采用全站儀和 CAD 結(jié)合的技術(shù)，既可以使得測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算和標(biāo)識(shí)加快，同時(shí)還能夠使得測(cè)量工作人員的工作量降低、難度降低、精準(zhǔn)度提升，同時(shí)采用全站儀高程測(cè)量方法還能夠使得曲面工程的測(cè)量精度也進(jìn)一步提高。

[1]寇紅勇.全站儀與 CAD輔助技術(shù)在建筑施工測(cè)量中的運(yùn)用[J].山西建筑,2016,42(26):199-201.

[2]王天成,王月超,賈磊.淺析全站儀在公路工程施工測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新,2015(20):128+130.

[3]尹韶哲.大型鐵路站房 CAD輔助 GPS和全站儀測(cè)量定位技術(shù)[J].中國(guó)計(jì)量,2014(03):97-98.

[4]朱榮江.淺談全站儀在高層建筑施工測(cè)量中特點(diǎn)及應(yīng)用[J].廣東科技,2008(08):190-191.

[5]潘倫淵.淺談全站儀在高層建筑施工測(cè)量中的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].建材與裝飾(下旬刊),2007(09):280-281.

[6]喻家碧. 全站儀高程傳遞在工程施工測(cè)量中的應(yīng)用探討[A]. 中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì).經(jīng)天緯地——全國(guó)測(cè)繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第十九次學(xué)術(shù)交流會(huì)優(yōu)秀論文選編[C].中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì):中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì),2005:6.