免棱镜测量辅助摄影测量技术应用分析

免棱镜测量辅助摄影测量技术应用分析

孙烨龙

孙烨龙

（成都理工大学，四川，成都，610000）

【摘要】目前我国很多城市存在新建筑和老旧建筑风貌迥异的情况，为了确保新建筑和旧建筑的景观和谐，城市逐渐加大了对旧建筑外立面的改造力度，以提高城市形象。免棱镜测量辅助摄影测量技术在建筑外立面测量中的应用，具有简单、快捷、方便等优势。本文主要分析了免棱镜测量技术与摄影测量技术的含义，并针对免棱镜测量辅助摄影测量技术的应用进行了研究和探讨，以期维护我国城市建筑景观的和谐性。

【关键词】免棱镜测量技术；摄影测量技术；立面测绘

虽然我国城市经济增长较快，且涌现出很多新建筑，然而城市中仍然存在很多老旧建筑，与新建筑形成鲜明的对比。为了改变新旧建筑并存的不和谐城市景观，很多城市逐渐通过成本低、耗费时间少的建筑外立面改造方式，实现城市新旧建筑风貌的统一。建筑企业利用免棱镜测量辅助摄影测量技术进行建筑外立面测绘，能够有效缩短改造工期，提高经济效益。

一、免棱镜测量技术与摄影测量技术的概述

（一）免棱镜测量技术

免棱镜测量技术主要是指不需要协作目标进行测量的技术，即其不需要反射棱镜、反射片等反射工具，而直接利用测量物的表面反射光线达到测量的目的。免棱镜测量光源一般选择激光光源，多为290nm。由于免棱镜测量设备无需协作目标，因此其在进行测量时，不需要专门在测点上放置棱镜也可以准确测量出测点的三维坐标。免棱镜测量技术具有测量精度高、测量范围广、光束直径及激光斑明显等优势，因此其在各个国家均得到广泛应用。一般免棱镜全站仪短距离测程为300米到500米，最远可以达到2千米。免棱镜设备还具有灵活性特征，其可以进行自由设站，即其可以结合现场实际条件调节最好的设站位置，避免测量结果受到其他因素的影响。免棱镜测量技术在规则性建筑物外立面测量中具有高度适用性特点，但对于不规则或结构过于复杂的建筑，则测量难度较大，需要结合其他测量技术共同测量。

（二）摄影测量技术

摄影测量技术是指不需要接触建筑物，并能够测量出建筑相关数据和信息的测量手段。摄影测量技术可以快速获取建筑地表的物理信息和集合信息，有效改善传统测量方法劳动强度大、难以实时观测等问题。工作人员在利用摄影测量技术时，能够快速获取所需的测量信息，其具有操作简单和方便携带等优势，即使在野外工作也不会增加过多的劳动量。当工作人员利用普通数码相机进行建筑外立面的拍摄时，具有的控制点数量较少，算法更加简单，但是该种相机镜头存在畸变大和CCD面阵内畸变等问题，因此需要结合业内数据对相片进行纠正后，才能够利用相片进行建筑立面图的描绘。

二、免棱镜测量辅助摄影测量技术的应用

本文主要结合某城市某老旧建筑工程区域进行了分析，该建筑工程区域存在色彩不一、构建破损严重、内部结构混乱、外部环境杂乱等问题，对其的外立面测量存在较大的难度。

（一）外立面测绘方法

建设企业在进行建筑工程改造时，主要是指外立面改造、周边环境治理、破损构件及墙体修缮等，因此必须以详细的测绘立面图纸作为基础，明确改造区域平面布置及周边相邻建筑的关系，从而进行改造施工图和效果图的设计。工作人员在进行建筑立面测绘时，主要是采集建筑的阳台、门窗、屋脊、屋顶等特征点数据，并需要详细测绘主这些建筑构件的水平尺寸，而利用免棱镜测量技术能够有效提高数据采集效率和精确性。如果建筑物里面具有规则性，则可以直接用免棱镜全站仪采集数据进行立面图绘制，但如果建筑立面比较复杂，相关数据采集工作量大，难以明确反射面反射率，会提高建筑立面图的描绘难度。

工作人员可以利用非量测相机对建筑立面进行拍摄，明确特征关键点，并将关键点作为控制点，进行立面相片的线性纠正，最后进行建筑立面图的描绘。

（二）数据采集

工作人员在利用摄影测量技术进行建筑外立面数据的采集时，主要是在建筑外立面进行拍摄，选择质量较好的相片作为基础相片，让测绘工作人员依据该相片进行立面图测绘。

工作人员在利用全站仪免棱镜进行数据采集时，需要采用独立坐标系统，并对建筑物的角进行测量，把握建筑的整体尺寸。随后工作人员需要结合建筑物中特征比较明显的窗格进行测量，并实测窗格之间的距离。

（三）数据处理及输出

首先工作人员需要对全站仪免棱镜测量设备采集的数据及进行处理，即利用CASS8.0软件进行建筑物立面特征点数据的测绘。CASS8.0属于平面化数字化成图软件，因此同一竖直面上的点一般会处在同一直线上，如果测站点坐标一致，则点位重合，无法直接描绘成立面图，需要采用相关技术进行数据的转换。在进行软件处理后，工作人员可以利用基于高程差值形成的坐标纵轴，实现对各个测量点的连线，从而绘制出建筑立面图。

随后工作人员需要将拍摄的相片导入CASS8.0软件软件中进行处理，结合图片坐标和相片特征点进行实测点坐标的确定，并输入实际监测的数据，对相片进行纠正。最后工作人员需要结合纠正的建筑外立面相片，在CAD软件上描绘建筑物外立面轮廓，并根据尺寸数据、图例等工艺，详细绘制建筑工程外立面，从而提高建筑工程外立面改造设计的效率和精确性。

结束语

综上所述，建筑企业在进行建筑外立面改造时，为了提高工作效率和节约成本，可以利用免棱镜测量辅助摄影测量技术，即利用全站仪免棱镜数据对摄影相片进行纠正，并根据纠正后的相片绘制建筑立面图。

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