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1、本 科 毕 业 设 计 (论 文)基于无棱镜全站仪高层建筑物倾斜观测精度研究Observation Accuracy of High Rise Building With No Prism Total Station学 院： 测绘工程学院 专业班级： 测绘122 学生姓名： 指导教师： 2016年 6 月淮海工学院本科生毕业设计诚信承诺书 1.本人郑重地承诺所呈交的毕业设计，是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。2.本人在毕业设计中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。3.本人承诺在毕业设计选题和研究过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。4.在毕业设计中对侵犯任何
2、方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。 毕业设计作者签名： 年 月 日毕业设计（论文）中文摘要基于无棱镜全站仪高层建筑物倾斜观测精度研究摘 要：随着科学技术的不断发展以及我国现代化脚步的不断加快，现如今各种各样的高层建筑物如雨后春笋般拔地而起。随着建筑技术的提升，建筑物的高度也在不断地增加，那么逐渐地，高层建筑物的稳定性和可靠性已经成为人们关注的焦点。而建筑物的倾斜程度是衡量施工技术质量的一项重要指标，倾斜率测量结果的准确性将直接影响竣工验收、安全使用等情况。倾斜率的观测方法有很多种，但是随着无棱镜全站仪的出现以及其测量精度的提高，它为测量高层建筑物的倾斜程度提供了一个很好的方法与设备
3、，所以本文将研究基于无棱镜全站仪对高层建筑物倾斜观测的精度研究。首先要收集相关的理论与专业知识，掌握高层建筑物倾斜观测的方法、测量规范和规程等；然后利用高精度全站仪对观测目标进行精准测量，用其挂测值作为真值，然后用无棱镜全站仪对不同类型、材质、高度的建筑物进行倾斜观测，取得相应的观测数据；通过对比不同类型目标点的观测数据对比分析，研究观测点要达到必要的精度所需相应的观测条件并出研究指导生产实践。关键词：免棱镜全站仪；倾斜监测；精度分析毕业设计（论文）外文摘要Observation accuracy of high rise building with no prism total statio
4、nAbstract: With the continuous development of science and technology and Chinas modernization pace continues to accelerate, such as a variety of high-rise buildings have mushroomed rises straight from the ground. With the development of building technology, the height of the building is also increas
5、ing, so gradually, the stability and reliability of high-rise buildings have become the focus of attention. The inclination of the building is an important indicator to measure the quality of construction technology, the accuracy of the measurement results will directly affect the accuracy of the fi
6、nal acceptance, safe use and so on. Dipping slope observation method has many kinds, but with no prism total station instrument and its measuring accuracy improved. It is the tilt of the measuring high-rise buildings provide a good method and equipment, so this paper will study the non prism total s
7、tation instrument in high-rise buildings tilt observation precision research based on. First to collect related theory and professional knowledge, master of tall building oblique observation method, measurement standards and rules; then the high-precision total station instrument measurement precisi
8、on of the observation target, the hanging values as truth values, and non prism total station instrument of different type, material, the height of buildings to tilt observation and obtain the corresponding observed data; through the comparison of different types of target point of observational dat
9、a comparison analysis, research and observation points to reach the necessary precision required corresponding observation condition and research to guide the production practice.Keywords: free prism total station; Slope monitoring; Precision analysis 目 录1绪论11.1研究的背景11.2研究意义11.3国外研究现状21.4国内研究现状32.使用
10、无棱镜测量时的注意事项 33.高层建筑物倾斜观测的相关概述43.1高层建筑物倾斜的危害43.2倾斜测量的理论方法53.3无棱镜全站仪测量建筑物倾斜的原理53.4建筑物倾斜量要求64.无棱镜全站仪测量建筑物倾斜率的操作要点64.1观测点的选择64.2检测精度的提高74.3坐标的转换计算74.4检测精度分析84.5坐标格式的转换105倾斜度计算105.1交会棱倾斜度105.2墙面倾斜率116实验结果分析126.1无棱镜全站仪与有棱镜全站仪测量数据对比126.2不同材质反射面对测量结果的影响146.3不同颜色反射面对测量结果的影响146.4不同模式下的全站仪对观测结果影响156.5相同材质在不同环境
11、下对测量结果的影响156.6拐角测量结果166.7小结16结论18致谢19参考文献20淮海工学院二一六届本科毕业设计（论文） 第 23 页 共 21页 1 绪论1.1 研究的背景随着社会的进步，科技发展，如今的楼房越建越高了，与此同时，其安全性的检测就变得尤为重要，一个不合格的工程一旦遇到一些突发的自然灾害就会变得格外脆弱，现在的生活品质也慢慢地变高了，对测绘技术和测量仪器的精度的要求也越来越高，为了迎合需求，变形检测的技术也出现了变革，在现在的工程测量中，原来那些常规的经纬仪、电磁波测距仪慢慢地已逐步由电子全站仪所取代。建筑物的倾斜是一个在全世界范围内均存在的问题。一些古建筑例如中国苏州虎丘
12、塔、意大利比萨斜塔等名胜古迹的倾斜，从文物保护的角度出发是不能拆掉重建的，唯有通过各种措施对其进行纠偏处理。有些新建建筑物由于建设规划不合理、勘察报告失误、建筑设计不当、建筑施工质量低劣、建设管理不善、建筑物使用不当、人为干扰和自然灾害以及其他原因常使建筑物产生不均匀下沉，从而使建筑物发生倾斜。据调查显示，当建筑物的倾斜率达到7时，房屋将会严重损坏还有可能倒塌，而当建筑物的倾斜率达到4时，住在房子里的居民能明显感到倾斜还有使用不便的感觉。对于这些已倾斜的建筑物，只要其主要受力构件(梁、柱、板和承重G体)没有严重破损或者不存在严重的无法弥补的设计缺陷，有继续使用价值，都可以由已倾斜的建筑物采用有
13、效方法予以扶正和相应的加固措施恢复其正常使用功能。近年来，建筑物的倾斜在新疆地区也时有发生，例如乌市某管理局中心，2012年新疆某地十八层高层住宅楼。如果全部拆除重建，必将会造成惨重的经济损失、极大的资源浪费以及恶劣的社会影响。所以建筑物的倾斜测量以及对建筑物的纠篇研究就变得十分重要了。现在的高层建筑物形形色色，所以观测方法也应该应该与时俱进，伴随着时代的进步则仪器也在进步，无棱镜全站仪的出现使得建筑物的倾斜测量变得更加容易了。 1.2研究意义如今，高层建筑物发展得非常迅速，这代表了人类文化与科学技术的进步。高层建筑物不仅代表科技水平的高低，还是一个国家经济实力的表现。在科学技术发展的大江潮下
14、，如今的建筑物逐步呈现出结构复杂且风格多样性，伴随着建筑物的发展，那么对于高层建筑物的倾斜检测的方法与要求也随之提升了一个高度。无棱镜全站仪具有速度快、效率高的特点，适用于高层建筑物的倾斜检测。可以从实际工程试验和分析中得出有效的结论。现在有很多种方法来测量建筑物的倾斜率，如：经纬仪法、垂准仪法和全站仪法。现如今，无棱镜测量精度越来越高，使得建筑物的倾斜观测变得更加快捷容易了，所以它有非常好的前景。发展空间也比较大。要确保建筑物的安全，那么大型建筑物的动态特性检测就显得尤为重要了。随着建筑物地不断变高变大，人们的注视的焦点就放在它们的稳定性与可靠性上了，建筑物的倾斜程度是衡量建筑施工技术的一个
15、重要指标。在工程测量规范中规定：建筑物、构筑物主体的倾斜观测，应测定顶部及相应底部观测点的偏移值，然后推算主体倾斜值。一般来说，高大的建筑物在施工与运行过程中对的形变比较缓慢，所以由于高大的建筑物在施工和运行过程中的变形一般来说比较缓慢，因此，其在某个时间间隔内该建筑物的偏移值是相当的微小的。为了保证观测结果的准确性，因此需要对高层建筑物进行精确的观测和精准的计算，以保证建筑物在倾斜范围内，是安全的。像经纬仪测小角法、经纬仪投点法这样的传统的测量方法的观测精度由于受到观测条件和仪器精度的限制所以比较低。在这篇文章中，主要阐述了无棱镜全站仪与有棱镜全站仪观测高层建筑物倾斜率的对比以及建筑物的材料
16、颜色等对测量精度的影响，并通过测量来证实测量方法的可靠性。用来检测建筑物主体倾斜的方法主要有两种：内控法和外控法。用内控法检测建筑物的话，施工过程中必须要预留检测孔，建筑物完工后不便监测；外控法监测建筑物的倾斜程度与内控法相比，仪器设站灵活，数据易于反馈，施工期与运营期间都很容易实现。外控检测方法有投点法、前方交会法、测角法、测定基础沉降差法。当主体建筑物外形不规则（如附有复杂的裙楼结构或基础形状不规则）时，测定基础沉降差不能有效地表示出建筑主体倾斜的方向和幅度。投点法、前方交会法、测水平角法检测主体倾斜的相同点是：至少要假设两台仪器来观测一处倾斜，并且都是要在建筑物顶部有协作目标才能进行观测
17、。然而，无棱镜全站仪则不需要建筑物顶部固定协作目标，只需要假设起无棱镜全站仪设一站就可以观测建筑物一处的倾斜量。它实现了对空间目标“所瞄即所测”方便快捷高效的检测。作为一种新的观测方法，对建筑物倾斜的检测，采用无棱镜全站仪需要对其观测方法以及检测精度进行进一步更深的探讨与分析。1.3国外研究现状把模型中未知参数分成相机的物空坐标与外方位元素两组分别进行解算是由T. A. Clarke提出的一种近景摄影测量分离平差的方法。这样做可以提高解算的效率。要解决解算初值问题(Dold J)，尤其是影像的内、外方位元素才可以通过影像光束法平差解析处理手段。以前的研究对这方面问题看得并不重，但对于构型特殊的
18、建筑物，尤其是控制点分布的特殊性，使得相机外方位元素的初值不能便捷可靠地获取，因此为提高解算的效率，并作为一种影像坐标求算的手段，为了提高平差的速度，可以尝试把DLT运算结果直接作为影像整体光束法平差的初始值使用，这对实际运可以说是有帮助的。在小范围的建筑物形变监测特征点提取中，近些年基于影像的DLT (DirectionLinear Transformation)法使用较普遍，其中采用直接线性变换(DLT )包括扩展的DLT形式(Wang, 1999, Eraser et al.，2001)和使用分段DLT函数(Yang, 2001),影像空间前后交替法等都可以作为建筑物测绘或形变测量的选择
19、手段。 1.4 国内研究现状自从进入二十一世纪以来，经济的发展推动了科技的进步，所以现在建筑物的层数再不断地增多，根据我国的民用建筑设计通用规定：“10层及其以下的建筑住宅以及高度超过24m的公共建筑和综合性建筑成为高层建筑物，如果高度超过了100m则无论是建筑建筑或公共建筑，都是高层建筑物。”随着科学的发展，技术的进步，测量仪器的发展已经进入了一个全新的阶段。全站仪已经从一开始实现角度和距离测量电子化进一步走向自动化和智能化。目前来说，全站仪已经是拥有测量机器人的概念，它是以一种具有自动识别精确照准功能和ATR(Automatic TargetRecognition)功能的全站仪，并且可以连
20、续地跟踪目标测量，或者按设定程序来自动重复测量多个目标。TAC系列就是这一类型的全站仪，它由莱卡公司生产。具有上述功能的全站仪，为自动变形检测系统的开发与发展提供了基础条件。基于ATR功能的全站仪自动变形检测系统就目前来说已经广泛应用于国内外。在国外的话，莱卡仪器有限公司的高精度自动变形检测系统发展的最早，80年代就制造了第一台视像马达经纬仪TM3000V，配合检测软件APS组成高精度自动变形检测系统，已在新加坡和欧洲的地铁里得到了应用。现如今,TCA2003，TCA1800全站仪已经替代了上述所说的仪器，研制开发了出新一代TCA+APSWin全自动变形检测，对边坡、大坝、地铁、桥梁、隧道等超
21、高层建筑物都能进行大范围全天候自动、无人职守全方位检测。和常规方法测量的结果相比，无论在位移的方向和数量上都符合要求，这证明了系统是可靠的，能达到毫米级精度。目前，这个系统已经在上海杨浦大桥变形检测、新疆三屯河水库大坝外部变形监测、香港九龙地铁隧道运营监测、Lauterbrunnen滑坡变形监测等多项工程中取得成功，新加坡地铁公司也已经将其作为常规装备用在地铁检测中。2 使用无棱镜测量时的注意事项无棱镜全站仪测量精度和大气条条件、反射角、所测距离以及反射物体的稳定性都有关系。当观测的距离增长时，测量的精度也随之下降。测量的时候，视线上下不能够有其他的物体经过。在无棱镜全站仪发射的激光触碰到物体
22、表面时，就能有有足够的能量使得EDM来记录数据。要注意的是，这个时候全站仪上显示的并不是应测点的真实数据，而是全站仪反射和反射光线的第一物体之间的数据。发生这种情况的话，应该要重新进行测量。在野外测量的时候，运送仪器过程中可能会有颠簸，所以建议没测一段时间的时候，就按照说明书来检查一下，校正激光束方向。用DIST标准测距模式，不用RTK或者RTRK测距模式，这样的话测距的精度会比较高。在望远镜中看不到红色的激光束，但是在望远镜的上下方或者侧面能看到红色的激光束。一般情况下来说，无棱镜全站仪采用的是class/II、class3R级激光，这虽然能够满足相关对的安全标准，但是，连续观察激光束或者把
23、激光束直接地指向别人时会对人体造成伤害。同时，更加不能够用其他光学仪器来观察激光束，并且也不能用两台全站仪在RL测距模式同时观测同一个目标点。作业依据：建筑变形测量规范 JGJ8-2007工程测量规范 GB 50026-2007测绘成功质量检查与验收 GB/T24356-2009建筑地基基础设计规范 GB50007-20023高层建筑物倾斜观测的相关概述3.1高层建筑物倾斜的危害.现如今高层建筑物随着经济的迅速发展数目越来越大了，伴随着高层建筑物的增多，那么在施工与使用的过程中出现的安全问题也就日益突出了。建筑物发生倾斜的原因有很多，有些比较老的建筑物年久失修，就会反映在建筑结构上整体结构造成
24、倾斜，一旦建筑物结构长期受力不均就很容易造成墙体出现裂缝，严重的话还可能发生楼房坍塌，对我们的生命与财产造成严重的威胁。因此，建筑物的倾斜测量就变得尤为重要了。只有正确地分析出建筑物倾斜的原因并在此基础上控制住建筑物的倾斜才能防患于未然。造成建筑物倾斜的原因主要有：地质勘测因素、设计因素、施工质量问题、管理不到位、地质环境等等。主要有两大类方法来检测建筑物的主体倾斜，即：内控法和外控法。外控法仪器设站灵活，便于实施，像测水平角法、投点法、测定基础沉降差法以及前方交会法等均属于此列。内控法的话在建筑完工后就不能再检测了，它要求在建筑施工的时候就必须要预留监控孔。随着(无棱镜)全站仪的出现和研究的
25、慢慢深入，多种多样各具特色的倾斜观测方法也相继提出 。建筑物顶部和建筑物底部的中心不在一条垂直线上造成了建筑物的倾斜；倾斜率，即顶底中心水平投影和建筑物的高度之比。建筑物的倾斜会对建筑物会产生很大的危害，对建筑物的使用年限也将有直接的影响。就目前的情况而言，测试建筑物的倾斜手段有：全站仪、测斜系统等等。测斜系统的优点是测量出来的倾斜率精度相对而言比较高，缺点则是测斜管在埋设以及测试工作方面比较困难，另一方面就是费用较高。而全站仪在工程建设中的应用就十分广泛，它测点的埋设容易、测量灵活方便，所以现在在工程中应用地比较多。用全站仪对高层建筑物进行倾斜观测和水平位移的时候，当超出建筑物的影响范围的时
26、候，选择两个基准点，然后在建筑物周围选择若干个工作基点，布设好一条通过基准点、工作基点的闭合导线。以基准点为已知点，假设其中一点为坐标的原点，另一条是定向轴，以此来建立独立平面直角坐标系，由导线的计算公式和平差来求得各个工作基点在独立的坐标系中的坐标。接着由工作基点来设站，进行建筑物水平的位移观测，求得各个坐标点的坐标。为了保证测量成果具有可靠性，必要的检测就必须要进行。通过了周期观测，就可以求出建筑物的水平位移和某一条测线上的分层或整体的倾斜度、倾斜方向以及倾斜率了。3.2倾斜测量的理论方法在工程施工中，一般测量建筑物的倾斜率最常用的方法即悬挂铅垂法，根据它的便宜值来确定这个建筑物的倾斜度。
27、然而在实际的情况中，建筑物要么比较高要么外观不规则，所以这个方法的可行率并不是很高。还有一种方法是经纬仪垂直投影法，这种方法在工程中也比较常见，但是对于没有办法摆放尺子的建筑物进行测量的时候，这种方法就不合适了，而且这种方法的观测比较繁琐且精度不是很高。如今，随着无棱镜全站仪的广泛应用，对于那些建筑条件有限的建筑物，大多采用的就是无棱镜全站仪任意设站法对建筑物进行倾斜观测，这种方法不仅精度高，而且观测的时候也很方便。无棱镜全站仪测量建筑物倾斜的方法是：它可以任意设站，在任意点都可以架设全站仪，无需定向，任意地测得一个检测点的上下部点的三维坐标，然后，利用下部点坐标拟合求出旋转参数，接着将各点的
28、上下部坐标都旋转到所需坐标系中，来进行两个方向倾斜率的计算，然后加上测得的上下部高程之差，即可以算出各个点的倾斜率了。3.3无棱镜全站仪测量建筑物倾斜率的原理无棱镜全站仪测量建筑物的倾斜率采用的是相位法，仪器在测量时会发出极其微小对的激光束，它能够非常精准地照射到观测点的目标上，只要观测点的反射介质能够满足无棱镜的测量要求，则就不需要在测量点上放棱镜，就可以非常准确地测出该点的三维坐标了。如下图所示，将无棱镜全站仪架设在建筑物前的某个选择点，用另一个控制点N来做后视定向。P、P2点的延长线与P3、P4点的延长线交于点A，同理P1、P2与P3、P4交于A，这个建筑物的倾斜率即要测得倾斜棱线AA的
29、倾斜率，观测AA即可测出A（XA,YA）和A（XA,YA），然后根据倾斜率公式即可算出其倾斜度。倾斜率公式： 图1 无棱镜全站仪观测建筑物的示意图3.4建筑物倾斜量要求引起建筑物发生位移的主要原因有：基础不均匀沉降引起的倾斜，根据建筑变形测量规范JGJ8-2007条文说明中表3-10规定：表1建筑变形测量规范多层和高层建筑基础的整体倾斜倾斜率0.0040.0030.00250.002结构施工中楼层轴线放样引起的误差极限是2cm楼层内钢筋混凝土施工中建筑模板施工误差小于5cm4无棱镜全站仪测量建筑物倾斜率的操作要点4.1观测点的选择 首先，要布设控制点来形成一个控制网这样就能观测到建筑物的每一个
30、面了，接着就可以求建筑物顶面和地面比较边上点的坐标，通过交会法来求到建筑物的交点坐标。总的倾斜率只要求得每个交点的偏移量再根据高程就可以得出了。还有一点就是，控制点到建筑物的测距要大于25m，但是也不能过远，这样的话，无棱镜全站仪的精度对于固定误差、气象条件、目标物的识别等其他因素的影响就比较低了，测量的结果也更加科学了。4.2检测精度的提高采用一级激光来进行测量，这样不仅能够得到比较精准的测量精度，而且能够提高工作效率，同时，它对测量人员的人身危害也比较小。我们一般采用解析法来进行倾斜度的测量与计算，这样的话倾斜度精度会比较高。如果我们直接照准M、M进行观测的话，因为反射光束能够产生多路径效
31、应，这样的话造成的测量误差会比较大，导致倾斜度检测结果超标。解析法则是利用间接法来得到AA的坐标，通过得到几个易于观测的点的坐标解析计算得到AA的坐标，解析过程如下：如上图所示，设建筑物的墙面AADD的底部P1P2两个测得的坐标为（XP1，YP1）,(XP2，YP2)；AABB底部的两侧测点P3、P4两个测点的观测坐标为（XP3、XP4）（基于上图的基础上）由P1、P2与P3、P4所在直线交于点A则可以求出BA的直线方程为： DA的直线方程为： 将上述两式简化可以得到： 将上述两个式子联合求解写成矩阵 有式可以求得A的坐标，同理，P1、P2两点的共线方程与P3、P4两点对的共线方程求得A的坐标
32、4.3坐标的转换计算建筑物的倾斜度的主要指标就是指往特定方向的位移，它和建筑物轴线平行。在我们观测计算与建筑物轴线方向平行的位移量的时候，如果该轴线与AA施工坐标系不平行的话，则要进行坐标转换计算，如下： 在上式中，为旋转角（以逆时针旋转为正），（X,Y）是施工坐标系坐标；（X,Y）是建筑物轴线坐标；（X0，Y0）是平移量。4.4检测精度分析全站仪测站点E全站仪后视点OM图2观测示意图AP1P2D2D1MNNQ2Q1XY图3点位精度分析图无棱镜全站仪检测此建筑物主体倾斜度的精度主要看M和M两点的精度，而M与M的点位精度则是受到直线定位精度的影响，无棱镜全站仪测距的误差和两条交会直线图形的误差构
33、成直线定位精度。如上图所示，墙面I上的直线AM和墙面II上的直线AM在坐标平面对的交点为M，它的点位精度是mM。现在假设这两面墙相互垂直，P1,P2,Q1,Q2这 4个点坐标观测精度是m，而且在x、y轴上方向观测精度相等，则有 M点的点位精度图解分析见图二。 设AM平行于y轴方向，p1p2在y轴方向上的观测误差是m y，m y并不会影响到AM的定向，只要在P1P2点在X轴方向的误差才会影响AM定位的精度。现在假设，在X轴方向上，P1P2点的中误差为mx,分别引起的M点在X方向上的误差是MN和MN，那么 其中，P1M、P1P2点之间的距离为D1，D2。因为,根据误差的传播定律并结合（8）式可以得
34、到M点在X方向的中误差，即： 同理可得，Q1Q2只有y方向的误差才会影响到BM的定位精度，则： 其中MQ1,Q1Q2 的距离为D3,D4假设AM、BM两边测点的分布是相同的，也就是说D1/D2=D3/D4。且AM和BM两边垂直，所以说它们的交汇点M的点位精度是： 由（13）可知，解析交汇点M的精度不仅和无棱镜全站仪的测量精度有关，而且与直线定向的两个测点（的位置分布有关。无棱镜全站仪对一个测点的观测精度为： 在上式中，m 是全站仪测角的精度，=206 065，a、b是测距加、乘常数，S是仪器到观测点的平距离。在一般的工程应用中，无棱镜全站仪标称精度测角是，所以测距和的仪器比较常见。如当、时，对
35、于不同测距精度以及测点位置的分布（）代进、计算，解出交会点M的精度。表2 交会点的点位精度统计 D1/D2测距精度(mm)1/11/21/31/41/51/61/71/82+2*10-6S5.33.83.33.02.92.82.72.73+2*10-6S7.35.24.54.24.03.93.83.7由上表可知，比值能够决定交会直线对的图形误差，当测距中误差m是常量的时候，交会点的精度就取决于的比值，的比值越小，则交会点的精度就越高。当小于1/5的时候，图形的误差对交会点精度提高就没有太大的影响了。但是，的比值也不能太小，直线定向的两个测点应该尽可能靠近M点，否则的话，可能会因为墙面的不平整带
36、来误差。测距中误差对交会点精度也有直接影响，因此，在尽可能的情况下都要采用测距精度比较高的无棱镜全站仪。4.5坐标格式的转换完成测量工作后，为了后期能够生成对应的电子成果图，用CASS传输采集到的数据，在数据的传输中，就是对坐标的格式进行转换，将数据序列由原来的YXZ转换为ZYX。计算机在转换过后的数据的基础上，再利用CASS能够对应的勾画观测建筑物的倾斜数据以及倾斜程度。5倾斜度计算5.1交会棱倾斜度用无棱镜全站仪测出各个棱的最高点与最低点的偏距e，它们之间的高差h，然后就可以算出其交会棱的倾斜度了：根据建筑地基基础设计规范可知：建筑物的倾斜率超过 就会危及建筑物安全标准规定；倾斜率 被评判
37、为危房。表3 各棱角倾斜度观察成果表棱角低点高点坐标增量/m偏移量/m高度/m倾斜率/偏移方向XYZXYZDXDYA1105.296919.8351508.0351105.291919.7911569.059-0.006-0.0280.028661.0240.4687南偏西B1068.325919.8351508.0251068.308919.8041569.047-0.017-0.0310.035361.0220.5735南偏西C1068.334901.3811508.0291068.308901.3531569.051-0.026-0.0280.038261.0220.6260南偏西D10
38、77.536901.3821508.0411077.508901.5881569.048-0.0280.2060.207961.0073.4078南偏东E1077.536898.9061508.0431077.516898.9811569.0560.0100.0750.075661.0131.2401北偏东F1096.095898.9061508.0321096.112898.8811569.0310.017-0.0220.075661.0131.2401北偏西G1096.095901.3821508.0281096.107901.3711569.0460.012-0.0110.016361.
39、0180.2671西偏北H1105.296901.3821508.0331105.278901.3671569.053-0.018-0.0150.023461.0200.3835南偏西由上表数据可见，楼房呈向南偏西偏移，倾斜度在规范限差之内，所以该房的稳定性尚好。5.2墙面倾斜率 当建筑物在一开始设计的时候，各个平面都是沿着铅垂线方向的，但是后期由于一些误差或者其他外界因素导致平面并不是按照铅垂线方向，发生了偏移，也就是上下水平方向的偏移量和高度之比，一般都用百分比表示。当确定建筑物平面方程后，就可以算出它的倾斜率了。建筑物平面方程： 这个平面方向量（A,B,C）竖直平面方向量（0,0,1），
40、夹角该平面的倾斜率： 墙面拟合方程的系数和倾斜率，如表三所示。由表可知，建筑物墙面的倾斜率符合建筑地基基础设计规范要求。表4 墙面拟合方程系数及其倾斜率墙面编号ABC倾斜率 1-7.93*10-71.09*10-31.25*10-80.115*10-729.35*10-45.70*10-74.61*10-70.049*10-73-1.33*10-51.127*10-3-9.41*10-70.084*10-748.27*10-41.15*10-45.51*10-60.661*10-753.47*10-61.11*10-33.66*10-60.328*10-769.13*10-4-5.90*10-
41、9-5.36*10-70.587*10-77-1.63*10-51.14*10-3-3.98*10-60.350*10-76实验结果分析6.1无棱全站仪与有棱镜全站仪测量数据对比 对一五层楼的宿舍进行观测，首先在宿舍前70m的地方布设控制网，设A点的坐标，用罗盘仪测出AB的磁方位角来作AB的方位角，再测出C、D的控制点，然后对各个控制点去进行闭合导线观测（在保证其相互通视的前提下）表5 闭合导线测量记录表点号观测角（）改正数/（）改正角（）坐标方位角（）距离/m增量计算值增量改正数坐标值x/my/mx/my/mx/my/mA500.000500.000B65 36 00+965 36 0920
42、6 36 0075.3452-67.370-33.736-0.002+0.014432.628466.278C63 58 34+963 58 4392 12 09139.8665-5.375139.763-0.004+0.025427.248606.066D130 11 28+9130 11 37336 10 5252.243047.792-21.100-0.002+0.009475.038584.975A100 13 22+9100 13 31286 22 2988.581724.965-84.991-0.003+0.016500.000500.000B206 36 00359 59 24+
43、36360 00 00356.0364+0.011-0.064辅助计算 宿舍的观测数据如下表所示，其实14为控制点，IIV为建筑物的四个面，IIV所对应的底点分别为A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2，同时，它们也是A、B、C、D的顶点。带入公式即可算出每条棱的倾斜度。把A1作为P2，A2作为P1，B1作为P3，B2作为P4带入公式：即可求得A（465.961,508.743），同理可以求得A的坐标（465.479,508.693）。Z则取均值得Z=100.300，Z=130.253根据倾斜率公式求M、M的坐标与其倾斜度见表七由此可以看出，这个建筑物呈偏西偏北也就是X、Y轴上偏移的方向一致，所以这个建筑物是稳定的。两次测量结果一致。表6 宿舍的观测数据点号X/m