浅谈徕卡TPS1202全站仪在日照分析测量中的应用

摘要：随着社会的进步，人们对现代城市的发展环境提出了新的要求。一方面是地少人多的城市建设，一方面是急待改善的生活环境质量，两者引发的社会冲突必然会反映在城市生活的许多方面，而日照遮挡就是这些矛盾中的突出表现之一，由于住宅日照问题而引发的矛盾甚至法律纠纷也屡见不鲜。

关键字：日照分析； 免棱镜全站仪

Abstract: with the progress of society, people have new requirement of the modern city development environment. One is the land-scarce city construction, one is the quality of living environment be improved, social conflicts triggered will be inevitably reflected in many aspects of city life, while sunshine is one of the outstanding performance of these contradictions, contradictions as residential sunshine caused even legal dispute also it is often seen.

Keywords: sunshine analysis; total-station without prism

中图分类号： P412.14 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

《测绘资质分级标准》划分的日照测量专业，是指为规划管理日照分析提供测绘数据的测量活动。日照分析，一般是指在特定时间段内利用技术手段，对相互遮挡阳光的建筑物的光照条件进行分析的活动。日照测量提供的测绘数据，是进行日照分析和科学规划管理的重要依据。 在城市测量工作中，经常会遇到因建成建构筑物遮光而引发的纠纷，针对建筑物之间的间距，高度以及被遮光建筑物窗口空间位置测量日照分析成果科学合理可信的关键。而由于被遮光建筑立面窗口位置难以使用传统测量设备实地测量。本文详细阐述了使用徕卡TPS1202免棱镜全站仪在日照分析测量中的使用技巧。

一、徕卡TPS1202免棱镜全站仪性能特点及使用方法

无棱镜测量技术基于相位法原理，发出的激光束极为窄小，可以非常精确地打到目标上，保证高精度的距离测量。与有棱镜测量相比较，其优点是只要测点的反射介质符合无棱镜测量的条件，就不需要在测点上放置棱镜，即可测量出该点的三维坐标。此项技术在全世界范围内得到了广泛的应用。R1202全站仪属于徕卡TCR1200系列全站仪的一员，可胜任各类徕卡TC型的测量任务,如控制测量、施工放样、参考线放样、地形地籍测量等。具有三轴自动补偿系统，使测量精度安全可靠。采用独特的绝对编码度盘，图象处理技术，单次测量读取60条编码线，确保高精度测角；开机就测角，无需初始化。配有许多实用的功能和应用程序：如放样、导线测量、隐蔽点测量、参考线放样、DTM放样、定向与高程传递、面积计算、自由设站等。其特点是：

1、采用了视窗显示，独特的摩擦制动，激光对中，观测时可以不分正倒镜（正倒镜观测得出的坐标完全相同）等一系列提高观测速度的措施，因此观测效 率明显高于其他型号的仪器。

2、徕卡1202在照准目标时发出的红色激光，非常明亮，红色激光点在地下工程的洞壁上很清晰；

3、 在免棱镜测距时，有时视线需要穿过小孔，例如在地下工程中，观测钢筋网后面的模板尺寸。徕卡1202一般只要激光线能穿过钢筋网，在模板上有红点出现，便 能测出观测点坐标。

二、使用徕卡TPS1202全站仪日照分析测量的具体方法及优势

日照是物体表面受太阳光直接照射的现象。日照时数是表示受太阳照射的时长。日照是重要的自然资源,日光中的红外线和紫外线具有重要的卫生保健意义，日影又具有良好的视觉效果，因此建筑采光标准必不可少。

2002年版的《城市居住区规划设计规范》（GB50180—93）对全国各城市的日照时数提出要求，同时对中小学、托幼、老年人居住建筑、医院病房楼因其特殊性又做了统一规定。各城市又制定了不同的日照间距系数来控制住宅正面间距，这些技术规定的实施较好地解决了城市新建区的日照间距问题，也较好地控制了城市空间的疏密形态。日照分析的主要工作内容是：

1．测算新建建筑对北侧居住建筑的日照影响。通过日照分析比较被遮挡居住建筑在遮挡前后的日照标准有无降低。

2．测算新建建筑对北侧托幼、中小学校、医院病房楼、老年公寓等有日照要求的公共建筑的影响。以不降低原有日照标准或对新建上述公共建筑以国家居住区规范的日照要求为准。

3．对项目周边已审批但未建设地块,则视其为现状建筑,在日照分析中综合考虑,以保障其合法权益。

具体施测过程：

1）首先应建立一个空间直角坐标系，可以利用城市已有控制点布设控制导线进入现场，然后设站定向，开始施测

2）测量遮光建筑物与被遮光建筑物的平面位置，几何形状，地坪标高及室内±0，必须使遮光物与被遮光建筑物在同一平面坐标系统和高程系统，详细方法这里不再赘诉。

3) 测定遮光建筑物高度：传统楼高的测量方法一般有三种方法：三角高程法、悬高测量法和钢尺法。三角高程测量法是通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角）求定两点间高差的方法。该观测方法简单，不受地形条件限制。在测量时，将全站仪架设于楼下，立棱镜者到楼顶将棱镜放置于楼顶女儿墙上，操作者利用全站仪根据距离、垂直角测出该点的高程。这种测量方法的精度取决于垂直角误差与测距误差的大小。悬高测量法就是测定空中某点距地面的高度，为全站仪内置的测量程序。首先把反射棱镜设立在欲测目标点的天底点(即过目标点的铅垂线与地面的交点)，输入反射棱镜高；然后照准反射棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准目标点，全站仪即可按自身内存的计算程序vLtgLH+−×=αααsin21cos（1α为棱镜处的倾斜角，2α为悬高点的倾斜角）进行计算，并能实时显示出目标点至地面的高度。如将棱镜置于楼角处，测出楼角点高程后，镜头向上抬至楼顶女儿墙处，全站仪便会自动算出该点高程。使用全站仪的免棱镜功能直接测量至建筑物顶端最高点，有房檐测至房檐上方，有女墙测至女墙最高点，测得的点位高程减去建筑物室内标高为建筑物高度，由以上几种方法之比较得出，使用免棱镜全站仪测量的方法更为简单精确。

完成以上数据采集内容后开始内业编辑，提供的测量成果包括遮光建筑物及被遮光建筑物的平面现状图（图上标注清楚建筑物间距、地坪标高及室内±0），被遮光建筑物需要分析的立面的示意图（包含需要分析的窗口尺寸及相邻窗口之间的距离）。通过外业测量获得了建筑物的详细数据后，通过AutoCAD软件进行成果图绘制。需要强调的是，由于对边测量获得的分段边长之和不可能总与建筑物总长完全一致，因此，在绘制分层窗位图前，需要对测量数据进行“平差”处理。一般情况下，某幢建筑的门窗大小均有规律性，有必要在尊重实际测量结果的基础上将门窗的长宽调整为一致。同样，针对某幢建筑物，层高一般也具有规律性，因此，在绘制建筑物立面图时，也有必要对实测数据进行微小调整，反映出层高规律，以便设计单位进行日照分析。

现在的计算机软件能提供阴影分析、等时线分析、单点分析和多点区域分析等分析方法。而在众多分析方法中，多点区域分析比较直观的表达出某高度拟建建筑与原建筑的日照关系，因此常在日照报告中出现。多点区域分析具体概念如下：建筑群体中任意形状闭合区域内，在任意时间和高度的日照时间分析计算，分析结果自动生成平面日照数字模型图。

三、结语

总之，日照分析是最近发展起来的学科，随着三维测量技术的发展以及城市建设中对日光采集的要求，作为三维测量的衍生领域，日照分析得到了一定的发展，虽然在国内还不算普遍，而且不成熟，但其广阔的前景值得人们对它进行更充分的认识。通过使用此仪器进行实地测量，总结出了一套新的理论与方法，大大节省了工作量，提高了精度，避免作业人员高处攀爬的危险性，其实用性在实践中得到了检验，为更好的开展日照分析测绘工作提供了有力保障。

参考文献：

［１］CJJ8-99，城市测量规范［ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，1999

［２］GB／T14912-2005．外业数字测图技术规程［ｓ］．

［３］张正禄．工程测量学［Ｍ］．武汉：武汉大学出版社，2002