余祖堂
(安徽省第三测绘院,合肥,230031)
摘要:高度测量是测绘生产中一项不可缺少的内容,本文介绍了采用常规仪器测量特殊建(构)筑物高度的方法,并针对测量个案提出解决办法。
关键词:特殊建(构)筑物高度;测量方法;误差来源及解决办法
一.概述
竣工测量、日照测量、规划测量、施工测量等工程测量项目中需要对建(构)筑物高度进行测量。目前,多个地区开始对城市基础地理信息数据进行三维维护,因此,高度测量是测绘生产中一项不可缺少的内容。
二.特殊建(构)筑物高度的测量方法及应用研究
2.1特殊建(构)筑物高度的测量方法
对普通的建(构)筑物高度采用钢尺、手持测距仪可直接测得,使用全站仪用三角高程方法也可测得,特别是免棱镜全站仪的使用为测量建(构)筑物高度提供了极大方便。但是,受以下几种情况制约,不能用以上的简单方法直接测得建(构)筑物高度。
(1)建(构)筑物位置、形状特殊,使用全站仪施测,棱镜不能(或不便)准确安置在待测点位;使用免棱镜全站仪施测,建(构)筑物外墙面系特殊环保建筑材料(或玻璃幕墙),不能反射红外线信号,也不能直接测得距离(或高差)。
(2)建(构)筑物为超高层建筑,受通视情况、仪器测程等条件限制,不能(或不便)使用全站仪或免棱镜全站仪直接测得距离(或高差)。
(3)高层建(构)筑物顶上旗杆、避雷针等不能直接测得距离(或高差)。
鉴于以上三种情况,可以采用间接求高差的办法来解决。现举例说明本人在某测量项目中的处理方法与大家探讨。
某测绘项目共需测量建(构)筑物高度1022个,其中一幢为33层超高层建筑,要求测出楼顶女儿墙、水箱间、电梯间、楼顶旗杆、楼顶避雷针的高程。由于该建筑外墙面系玻璃幕墙并位于繁华闹市区,通视情况不佳,用全站仪和免棱镜全站仪均不能直接测得待测点位的距离(或高差)。因此考虑采用前方交会配合三角高程进行施测。如图1、图2所示,可根据情况选择一种交会方法使用。
以图一为例:
(1)在A点设站,测出AB的距离D1,PAB的水平角β1,A点至P点的垂直角α1,量测仪器高i1;
(2)在B点设站,测出BC的距离D2,PBA及PBC的水平角β2、β3,B点至P点的垂直角α2,量测仪器高i2;
(3)在C点设站,测出PCB的水平角β4,C点至P点的垂直角α3,量测仪器高i3;
(4)根据前方交会公式可计算出AP、BP、CP的水平距离;
(5)根据三角高程公式可计算出AP、BP、CP间的高差;
(6)采用四等几何水准联测A、B、C三点;
(7)比较根据A、B、C计算得到P点的三个高程,互差若不大于5cm,取其中数。
2.2误差来源及解决办法
此方案测得P点高程的误差来源及解决办法:
(1)距离测量、水平角测量、垂直角测量误差,采用标称精度为3+2ppm的2″级全站仪观测水平角2测回、垂直角3测回、距离往返观测各1测回并要经过仪器常数、棱镜常数、温度、气压改正,以提高观测精度;
(2)仪器高测量误差,仪器高量测3次,误差在3mm内时取中数;
(3)计算出AP、BP、CP间的高差要经过大气折光误差改正。
2.3精度分析
该项目1022个高度中,共有121个采用此方法测得,每个高度中三个(或4个)测量计算结果的互差统计如下:
从上表可以看出,每个高度的一组交会结果互差均不大于5cm,将每组取平均值使用可以进一步提高精度。但是,必须说明的是:此表仅仅反应交会结果的互差,而不代表高程精度,最终结果还受水准测量精度的影响。
2.4需注意的问题
(1)PAB、PBC以构成等边三角形为最佳;
(2)垂直角不宜过大;
(3)P点照准位置要准确一致。
三.结束语
目前使用的规范规定建(构)筑物高度测量中误差为±5cm,以2倍中误差±10cm为限。本项目经过监理组实地测量和与施工图、竣工图比较,完全符合用户要求。
近年来随着用户对测绘产品要求的不断提高,建(构)筑物高度测量服务领域必将越来越广泛。根据测绘生产中对特殊建(构)筑物高度测量的规定,本方案是切实可行并有效的测绘方法。
参考文献
[1]《城市测量规范》(CJJ8-99)
[2]《工程测量规范》(GB50026-2007);