建筑工程竣工规划验收测量是城市规划管理工作的一个重要环节。为了获得可靠的竣工测量成果，需要测量部门在建设项目现场，实地采集很多数据，才能验证建设项目的正确性。随着建筑物结构越来越复杂，以及规划主管部门审批要求越来越严格，我们需要的主要外业数据，如建筑物的高度、四至距离、每一层的建筑面积等，如果运用常规的测量方法很难保证测量数据的准确性。而全站仪的免棱镜测量技术，可以帮助解决这些技术难题。
1免棱镜全站仪测量原理
日常测量中常用全站仪为SET250RX。在免棱镜模式下，该仪器测距范围为0.3~400m，测距精度0.3~200m范围为（3+2×10-6D）mm，200~350m范围为（5+10×10-6D）mm，350~400m范围为（10+10×10-6D）mm，完全满足CJJ/T8-2011《城市测量规范》和GB/T50353-2005《建筑工程建筑面积计算规范》的精度要求。免棱镜全站仪常用对边测量。对边测量也称间接测距，当两点之间不能直接测距时，可将全站仪安置在能够观测到两点的任意位置，利用全站仪同时观测仪器与镜站间的斜距、竖直角、水平角，间接计算两镜站点间的水平距离、斜距和高差[1-3]图中A、B为两测点，为了测定两点之间的水平距离D和高差h，可在与A、B两点都通视的任意点O上安置全站仪，观测O至A、B两点的斜距S1、S2和竖直角α1、α2以及水平夹角β，然后由三角高程测量原理和三角余弦定理得出此两点的水平距离和高差。计算公式如下：(2)测量时只需要使用全站仪中的对边测量程序，屏幕就会显示A、B两测点之间的水平距离、斜距、高差。对边测量有连续式和放射式两种测量模式，一般使用连续式对边测量功能。
2免棱镜测量技术的运用
2.1建筑物高度测量
建筑物高度测量可以采取常规的测量方法，如用钢尺直接量取，也可以采用光电测距通过三角高程测量的方法施测。但是，如果碰到以下几种情况，常规测量方法就无法测量了。如图2，建筑物屋顶为坡屋顶，高度需要测量至屋脊位置。图3中，建筑物为高层建筑物，屋顶虽然为带女儿墙的普通平屋顶，但是在屋顶的附属设施设备层女儿墙上，有一杆状装饰物，按照规定，该装饰物的顶部高度需要实测。图4中，建筑物屋顶有一凸出墙面的檐口H2，建筑物申报高度H=H1+H2，所以需要对檐口H2进行测量。在这几种情况下，运用免棱镜测量技术，使用对边测量功能，以建筑物室外地坪为起始点置零，对边测量上述位置，就可以精确计算建筑物的高度。
2.2建筑物面积测量
房屋建筑面积系指房屋外墙（柱）勒脚以上各层的外围水平投影面积，包括阳台、挑廊、地下室、室外楼梯等，且具备上盖，结构牢固，层高2.2m以上（含2.2m）。单层建筑物的建筑面积，应按其外墙勒角以上结构外围水平面积计算，并按不同的高度确定其面积的计算：多层建筑物首层应按其外墙勒脚以上结构外围水平面积计算，2层及以上楼层应按其外墙结构外围水平面积计算。根据规范，建筑面积计算的精度要求如下：ms为面积测算中误差，单位为平方米；s为面积，单位为平方米。在测量中，建筑物一层一般用钢尺测量建筑物的所有边长，包括门斗、阳台等，然后内业计算其面积。但是对于二层以上的部分，无法用钢尺直接测量。在实际工作中，经常碰到比较特殊的建筑物，如大酒店、办公楼、体育场馆等，每一层的建筑外轮廓线投影都不同。如图5，建筑物每一层的建筑面积都不一样，这给外业数据采集增加了很大难度。为了保证每一层建筑面积计算的精确性，必须使用免棱镜全站仪的对边测量功能，远距离测量每一边长，然后分层计算每一层的建筑面积。
2.3建筑物四至距离测量
在城市建设项目审批中，建筑物至周边规划道路红线、规划河道蓝线、绿化控制线、土地界址线的距离，建筑物与邻近建筑物的平面位置关系，都有严格规定。建筑物与四至边界的距离采用实量法，即在实地采用钢尺进行距离丈量。采用实量法时，应严格依据规划许可证附图标示位置量测，保证量测的四至数据为最小距离，并进行多余观测，两次同精度丈量较差相对误差不大于1/4000，距离应加尺长和倾斜改正。一层建筑物的距离都可以通过钢尺测量，二层以上则很难利用钢尺测量。如图6，在该项目规划许可证附图中，要求测量1号楼“砼2”至综合楼“砼5”之间的距离、2号楼“砼3”至综合楼“砼7”之间的距离。这时，就需要运用免棱镜测量技术，使用对边测量功能，架设全站仪，实地测量四至距离，然后绘制四至尺寸图。
3结语
1）免棱镜测量技术适用于立棱镜人员无法到达地方的特征点测量，可以保证精度，提高生产效率。2）免棱镜全站仪测量的精度与通视条件、所测距离、反射角度以及反射面的性质有关，所以免棱镜测量时，要避免在灰尘过大、能见度低的条件下测量。为了保证测量精度，在条件允许的情况下，尽可能缩短全站仪至被测目标点之间的距离。测量中，使目标面与视准线保持垂直关系最有利，同时保证测量角度不大于45°。在反射面的选择上，尽可能选择普通瓷砖等反射面，尽量不要瞄准玻璃等反射面。3）免棱镜测量时，要保证仪器与目标点之间没有干扰物，同时尽量不要透过树木测量。在实际工作中，我们使用SET250RX免棱镜全站仪免棱镜测量，即使瞄准在细如针状的松树叶上，也能测量出距离，如果穿过树木测量，则激光很有可能测量至树叶表面，而不是目标点，产生错误的测量结果。4）免棱镜测量时，需要观测员精确瞄准目标点。在建筑工程竣工规划验收测量中，很多情况下需要测量房角点之间的距离，如果瞄准目标稍有偏离，则可能测量到别的物体，造成错误。
作者:秦飞翔 金晓中 单位:国家测绘地理信息局第二地形测量队
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