摘要:工程测绘贯穿工程建设的全过程,在工程建设的各个阶段,充分利用各类测绘成果是保证工程建设顺利实施的关键。工程建设的各个阶段应加大必要的工程测绘资金、人力和设备投人。由于工程建设是动态的,因此要不断更新和完善已经完成的工程综合信息系统,准确掌握各项工程数据的动态变化情况,为各项决策和科学管理服务。 

   关键词:建筑施工;测绘技术;建筑工程 

  通常情况下,因为考虑到建筑物建筑结构的不同,有所侧重地采集三维数据,在实际的测绘工作中可以减少工作量,提高作业效率,避免重复测量;而且全站仪采集轮廓数据和在 AutoCAD 中建立模型均不复杂,可以说这种建立三维模型的方法十分简单且易于操作。此外,全站仪具有无需反射标志的特点,这样就可以不接触被测对象表面而获得对象的三维信息,因而在历史建筑的测绘时可以避免对其造成损害,充分发挥了全站仪的特长。 

  1 结构建筑物的数据采集 

   1.1 房屋建筑结构。 

   1.1.1 承重墙结构:承重墙结构主要由墙体承受荷载;2)框架结构:框架结构没有设置剪力墙的要求,所有墙体均作为维护结构或分割建筑空间使用,不承担建筑的荷载,因此框架结构由梁和柱承受荷载;3)混合结构:是承重墙结构与框架结构的混合,从建筑物的整体性而言,剪力墙结构的整体性大于框架结构的整体性,而框架结构的整体性大于混和结构的整体性。 

   1.1.2 房屋建筑主体测定。要绘制房屋的建筑轴线图、平面图、立面图等建筑图,需要测定建筑物特征点的三维坐标,对于不同结构的房屋,因其结构的差异,在全站仪采集数据时,测定的主体有所不同:①承重墙结构:外墙与内承重墙为测定主体;②框架结构:柱列及外墙为测定主体;③混合结构:墙和柱均为测定主体。 

   1.3 房屋的细部测定。要建立一个房屋的三维模型,不仅需要测定房屋主体信息,还要对细部特征点进行测定,房屋建筑细部构造有:墙壁、柱梁、盖、门窗、台阶、楼梯、地坪、楼板、天花板、建筑装饰等,对这些细部特征点的采集具有相应的规则,但都要遵循数据采集的总原则,即采集特征点信息,尽量避免数据冗余,且有必要地检核数据。 

  2 全站仪对建筑物的数据采集过程 

   2.1 布设控制网。环绕所测建筑物,布设闭合导线,测定各控制点的三维坐标,进而用附合导线加密,将控制点引入所测建筑物内的各个层面,这样可得到测绘整个建筑物所需的三维控制点。在待测建筑物的周围选定了 6 个大致均匀分布的控制点位,按照闭合导线进行测量与计算,得到这些控制点的三维坐标。 

   2.2 采集数据。对细部点采集数据时,为区分各类不同的点及连线信息,需要按各点的特征输入不同编码,然后自动记录各点的坐标等数据,这些数据将作为绘制平面图、立面图、三维建模的基础数据。 

  3 CAD 三维建模 

  用全站仪采集完建筑物的细部点信息以后,即可进行三维立体模型的建立,对于不同结构的建筑物,其建立模型的过程是一致的,因此,下面以某一建筑物的三维建模为例,叙述其建模过程。 

   3.1 特征点的展绘与连线。在全站仪采集数据时,各细部点记录为一个字符串,依次为点编号、纵坐标、横坐标、高程、代码,这种格式是 Auto-CAD 可接受的数据格式,然后通过二次开发的 AutoLISP“展点和连线”程序,实现 Auto-CAD 对细部点的自动展绘及连线功能,其中线划图的俯视图作为对该建筑物建筑图绘制、三维立体模型绘制的基础。 

   3.2 拟合建筑轴线。按照线划图的建筑物外墙轮廓可以拟合出建筑轴线图,建筑轴线对建筑物测绘成果具有重要的检核作用,同时也是建筑物建立三维模型的依据,从线划图拟合出的轴线图,在进行具体标注建筑物的信息,其中建筑轴线的方位角a=25°。 

   3.3 建立三维模型。建筑线划图是直接由属性相同的点连线形成的图形,虽然看上去像房屋的形状,但是实际上是由一条条的直线或圆弧构成的,并不是名副其实的三维图形,还不能进行 CAD中的消隐、着色、渲染、阴影、拉伸等三维实体操作。所以接下来要以线划图为基础,绘制出三维图形,建立建筑物实体。 

   3.3.1 建立图层。根据建筑物不同的构成部分如墙壁、柱子、窗户等建立不同的图层,合理使用图层能够给图形的绘制和使用带来很大方便:①在各图层中可以设置不同属性对象的颜色、线型、线宽等;②绘制某一图层的图形时,如果被另一图层的图形遮挡,可以关闭那个图层;③使用已有的图形时,根据图层信息就可以对整幅图形的信息有一个总体掌握,根据实际要求,选择需要的图层信息,将其打开,关闭其余图层,这样不需要的图形便不会显示,从而大大提高了工作效率。 

   3.3.2 创建实体。墙体、柱子、窗户等都必须要利用拉伸创建实体,首先要建立相应的平面图形,形成面域,然后再执行“拉伸”操作,“拉伸”以后,形成的就是三维图形,根据需要,可以拉伸成立方体、圆柱体、圆锥体等实体,需要注意的是,拉伸生成圆锥体时,是以平面圆为被拉伸基础,在选定被拉伸圆后,输入高度,再输入拉伸的倾斜角度,这个角度可以是在-90°~90°之间任一角值,正角度表示从基准对象逐渐变细,负角度表示从基准对象逐渐变粗,输入的拉伸长度和倾斜角度要在一定条件下才会生成圆锥体,如当指定一个较大的倾斜角或是较长的拉伸长度,将导致拉伸对象在达到拉伸高度之前就已经汇聚到一点上;若拉伸长度很短,还没有交点,就形成一个棱台。 

  4 结语 

   考虑建筑物建筑结构的不同,有所侧重地采集三维数据,在实际的测绘工作中可以减少工作量,提高作业效率,避免重复测量;而且全站仪采集轮廓数据和在AutoCAD中建立模型均不复杂,可以说这种建立三维模型的方法十分简单且易于操作。此外,全站仪具有无需反射标志的特点,这样就可以不接触被测对象表面而获得对象的三维信息,因而在历史建筑的测绘时可以避免对其造成损害,充分发挥了全站仪的特长。 

  参考文献 

  [1] 丁桦.浅谈特长隧道的控制测量[J].鄂州大学学报,2010(5) 

  [2] 缪健军.浅析建筑工程测绘的重要性[J].科技传播,2010(23)