专利名称：用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字化建筑测绘中用于控制激光标线仪定位，以利用激光标线仪在拟 测建筑部位外表面标示建模标示线的辅助工具，主要应用于近现代建筑测绘领域。
背景技术：
目前，公知的建筑测绘方法是“传统建筑测绘方法”，其应用范围包括古建筑测绘， 也包括近现代建筑测绘。“传统建筑测绘方法”指1930年朱启钤创立《中国营造学社》后，中 国第一代建筑师梁思成、刘敦桢等引进西方现代建筑测绘方法、结合中国古代建筑特征创 立的现代意义上的建筑测绘方法，后来为中国建筑测绘界广泛应用并一直延续至今。如普 通高等教育土建学科专业“十五”规划教材《古建筑测绘》即延续这种建筑测绘方法。(参 见王其亨主编，吴葱，白成军编著.古建筑测绘[M].北京中国建筑工业出版社，2006)传统建筑测绘方法的弊病之一是高大建筑需要搭建脚手架测绘，如果不搭建脚手 架，测绘者不能直接接触的建筑部位的建筑立面测绘图将无法测绘。搭建脚手架需要耗费 大量财力物力，这使建筑测绘的成本大幅度提高；如果需要测绘的高大建筑不具备搭建脚 手架的条件，将使建筑立面测绘图的测绘无法进行。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架，以用于 实现在高大建筑不搭建脚手架的前提下，对测绘者不能直接操作的、低于测绘者所在位置 的建筑部位的数字化建筑立面测绘图的测绘。为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是该用于数字化建筑测绘的激光标 线仪定位控制架包括水平杆、竖直杆和激光标线仪，所述水平杆与竖直杆固定连接且形成 滑动配合，所述水平杆的中轴线与竖直杆的中轴线相互垂直，所述水平杆的下表面上的标 示线与竖直杆的中轴线在同一竖直面上；所述竖直杆上还固定有激光标线仪安装架，所述 激光标线仪安装架位于水平杆的下方，所述激光标线仪安装架与竖直杆形成滑动配合，所 述激光标线仪固定在激光标线仪安装架上，所述激光标线仪所投射的垂直激光扇面与所述 水平杆的下表面上的标示线及所述竖直杆的中轴线所在的竖直面为同一个面。进一步地，本发明所述竖直杆的横截面为圆形或圆环形。进一步地，本发明所述竖直杆由可拆卸的短杆首尾固定连接构成。与现有技术相比，本发明的有益效果是(1)本发明结构简单，使用方便。(2)在不 搭建脚手架的前提下，使用现有技术，即使用传统建筑测绘方法无法测绘高大建筑中测绘 者不能直接接触的建筑部位，这导致建筑立面测绘图的测绘无法实施。由于使用本发明激 光标线仪定位控制架控制激光标线仪准确定位，利用激光标线仪标示该高大建筑低于测绘 者所在位置的拟测建筑部位外表面的建模标示线，进而拍摄该建筑部位的标线建模照片， 完成对该建筑部位的数字化建筑立面测绘图的测绘，从而在不搭建脚手架的前提下，最终 实现对高大建筑的数字化建筑立面测绘图的测绘，完成使用现有技术无法完成的建筑立面
3测绘图的测绘。(3)本发明是不搭建脚手架实施高大建筑的数字化建筑立面测绘图的测绘 的辅助工具，不搭建脚手架测绘高大建筑可以节省搭建脚手架的费用，大幅度降低建筑测 绘的成本。
图1是本发明激光标线仪定位控制架的结构示意图；图2是使用本发明对低于测绘者所在位置的拟测建筑部位定位激光标线仪标示 建模标示线的示意图；图中，1.水平杆；2.竖直杆；3.连接架；4.激光标线仪安装架；5.激光标线仪; 6.垂直激光扇面；7.建模标示线；8.拟测建筑部位。
具体实施例方式如图1所示，本发明用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架包括水平杆1、 竖直杆2和激光标线仪5，水平杆1通过连接架3与竖直杆2固定连接，连接架3的中部有 直径与竖直杆2的外径相匹配的圆孔，竖直杆2穿过连接架3的圆孔，两者之间形成滑动配 合，竖直杆2可在连接架3的圆孔内沿竖直方向上下滑动，并可使用连接架3的紧固件锁定 于预定位置。水平杆1的中轴线与竖直杆2的中轴线相互垂直。在水平杆1的下表面上绘 制有与竖直杆2的中轴线在同一竖直面上的标示线。竖直杆2上还固定有激光标线仪安装架4，激光标线仪安装架4位于水平杆1的下 方。竖直杆2的横截面优选圆形或圆环形。激光标线仪安装架4的中部有直径与竖直杆2 的外径相匹配的圆孔，竖直杆2穿过激光标线仪安装架4的圆孔，两者之间形成滑动配合， 使激光标线仪安装架4可在竖直杆2上沿竖直方向上下滑动，并可使用激光标线仪安装架4 的紧固件锁定于预定位置。激光标线仪5固定在激光标线仪安装架4上。具体操作时，激 光标线仪5所投射的垂直激光扇面6与水平杆1的下表面相交形成激光交线，以该激光交 线与水平杆1的下表面上绘制的标示线是否重合作为判定激光标线仪5所投射的垂直激光 扇面6是否符合使用本发明激光标线仪定位控制架标示建模标示线的要求的判定标准，只 有在该激光交线与水平杆1的下表面上绘制的标示线重合的情况下，激光标线仪5所投射 的垂直激光扇面6与水平杆1的下表面上绘制的标示线、竖直杆2的中心轴才会在同一竖 直面上，激光标线仪5所投射的垂直激光扇面6才是符合使用本发明激光标线仪定位控制 架标示建模标示线的要求的垂直激光扇面。作为本发明的优选实施方式，竖直杆2由可拆卸的短杆首尾固定连接构成，每根 短杆的一端有阳螺丝，另一端有配套的阴螺母，可使竖直杆2由多根短杆组合成长杆。这使 测绘者可以通过增减构成竖直杆2的短杆的数量，以及调节构成竖直杆2的最上端一节短 杆的位置，在测绘者可直接操作的位置控制竖直杆2的下降高度，从而控制激光标线仪5的 位置。由于数字化建筑测绘需要在各种不同的建筑部位使用本发明激光标线仪定位控制架 标示建模标示线，操作环境复杂，操作难度较大，而本发明中的竖直杆2由可拆卸的短杆首 尾固定连接构成，使操作难度大幅度降低，更重要的是，因使用可拆卸的短杆可以在狭窄环 境中操作，使许多使用长杆无法操作的狭窄建筑部位可以使用本发明激光标线仪定位控制 架标示建模标示线。
使用本发明激光标线仪定位控制架实施数字化建筑测绘时，使用的标线工具为自 动安平激光标线仪5，使用自动安平激光标线仪5向拟测建筑部位8的外表面投射符合数字 化建筑测绘方法要求的水平激光扇面或垂直激光扇面，该水平激光扇面或垂直激光扇面与 拟测建筑部位8的外表面相交形成的交线就是拟测建筑部位8的水平剖切面或垂直剖切面 的外轮廓线，即拟测建筑部位8的建筑立面测绘图的外轮廓线，称为建模标示线7。目前市面上自动安平激光标线仪有多种型号，如莱赛LS619自动安平激光标线 仪，可输出一个180°水平激光扇面，两个相互垂直的180°垂直激光扇面，以及一个垂直 向下的激光定位点；莱赛LS618自动安平激光标线仪，可输出一个180°水平激光扇面，两 个相互垂直的90°垂直激光扇面，以及一个垂直向下的激光定位点。目前市面上激光标线仪安装架和配套的可拆卸的短杆有多种型号，如常州市莱络 仪器有限公司生产的激光标线仪CG-1支撑杆，含激光标线仪安装架和配套的可拆卸的短 杆。如图2所示，将激光标线仪5安装在竖直杆2下端的激光标线仪安装架4上，开启 激光标线仪，确认激光标线仪的水平激光扇面与垂直激光扇面6正常投射后，调节激光标 线仪5，使其投射的垂直激光扇面6与水平杆1下表面相交形成激光交线，并使该激光交线 与水平杆1下表面上的标示线重合。锁定激光标线仪的垂直激光扇面的投射角度并使激光 标线仪在操作过程中始终处于开启状态，将本发明激光标线仪定位控制架放置在拟测建筑 部位8上方的预定位置，将水平杆1固定在拟测建筑上并确认水平杆1处于水平状态；确认 激光标线仪定位控制架的位置符合测绘要求，如与建筑外墙面垂直。水平杆1定位后，因激 光标线仪5投射的垂直激光扇面6与水平杆1下表面上的标示线已在同一竖直面上，可保 证垂直激光扇面6或水平激光扇面与拟测建筑部位8外表面的交线符合建模标示线7的标 示要求。通过增减构成竖直杆2的短杆的数量，以及调节构成竖直杆2的最上端一节短杆 的位置，在测绘者可直接操作的位置控制竖直杆2的下降高度，从而控制激光标线仪5到达 测绘者不能直接操作的位置，激光标线仪5到达该位置后，锁定竖直杆2，即已锁定激光标 线仪5的位置。激光标线仪5在下降前已经开启，在操作的全过程中始终处于开启状态，激 光标线仪5到达并锁定于该位置即已完成建模标示线7的标示。如图2所示，以下以外表面为单曲面几何形体和平面几何形体的拟测建筑部位为 例，介绍使用本发明激光标线仪定位控制架对低于测绘者所在位置的拟测建筑部位8实施 数字化建筑立面测绘图的测绘的步骤(1)将自动安平激光标线仪5固定在本发明激光标线仪定位控制架的激光标线仪 安装架4上，利用激光标线仪5向拟测建筑部位8的外表面投射垂直激光扇面6，垂直激光 扇面6与拟测建筑部位8的外表面相交形成建模标示线7，垂直激光扇面6必须满足的条件 是拟测建筑部位8的外表面位于建模标示线7上的法线均在垂直激光扇面6所在的平面 上。(2)在拟拍摄的拟测建筑部位8的取景范围内，获取两组线段，所获取的线段为水 平线或竖直线。其中，每一组线段含有两根线段，同一组内的两根线段相互平行，不同组的 线段之间相互垂直。获取一个与拟测建筑部位8相交的平面，该平面与激光扇面平行或垂直；在该平 面内再获取一个几何图形，测量绘制该几何图形所需的定形尺寸。
具体地说，如图2所示，在拟拍摄的拟测建筑部位8的取景范围内，获取包括线段 AB和线段DC的线段组1，以及包括线段AD和线段BC的线段组2，线段组1中的线段AB和 线段DC相互平行且均为水平线，线段组2中的线段AD和线段BC相互平行且均为竖直线， 且线段组1中的线段与线段组2中的线段相互垂直。获取由线段AB和线段DC定位的平面 AB⑶，该平面AB⑶与拟测建筑部位8相交，且平面AB⑶与垂直激光扇面6垂直。在平面AB⑶内再获取一个几何图形，即矩形AB⑶，测量绘制矩形AB⑶所需的定形 尺寸线段AB和线段BC的长度。(3)利用摄影装置拍摄拟测建筑部位8的照片，该照片显示有建模标示线7、步骤 (2)所述两组线段，即包含线段AB和线段DC的线段组1、包含线段AD和线段BC的线段组 2以及矩形AB⑶。(4)使用建模软件，例如使用Google SketchUp软件，以步骤(3)所述照片中的两 组线段为依据，调整建模场景的透视关系以使该建模场景的透视关系与步骤(3)所述照片 中的拟测建筑部位8的透视关系匹配。(5)依据步骤(2)所测得的绘制矩形ABCD所需的定形尺寸线段AB和线段BC的长 度绘制矩形ABCD，以矩形ABCD为建模尺寸参照面缩放步骤(3)所述的照片，缩放后的照片 与该建模尺寸参照面矩形ABCD相匹配，以缩放后的照片为依据建立拟测建筑部位8的三维 模型。(6)以步骤(5)所述三维模型为依据生成拟测建筑部位8的建筑立面测绘图。综上，利用本发明激光标线仪定位控制架可在测绘者不能直接操作的、低于测绘 者所在位置的高度使用激光标线仪5标示拟测建筑部位8的建模标示线7，从而能够拍摄标 有建模标示线7的拟测建筑部位8的标线建模照片，并以该标线建模照片为依据，使用建模 软件，建立拟测建筑部位8外表面的三维模型，并以该三维模型为依据生成拟测建筑部位8 的建筑立面测绘图，最终实现在不搭建脚手架的前提下完成该建筑部位的数字化建筑立面 测绘图测绘。
权利要求
一种用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架，其特征是包括水平杆(1)、竖直杆(2)和激光标线仪(5)，所述水平杆(1)与竖直杆(2)固定连接且形成滑动配合，所述水平杆(1)的中轴线与竖直杆(2)的中轴线相互垂直，所述水平杆(1)的下表面上的标示线与竖直杆(2)的中轴线在同一竖直面上；所述竖直杆(2)上还固定有激光标线仪安装架(4)，所述激光标线仪安装架(4)位于水平杆(1)的下方，所述激光标线仪安装架(4)与竖直杆(2)形成滑动配合，所述激光标线仪(5)固定在激光标线仪安装架(4)上，所述激光标线仪(5)所投射的垂直激光扇面与所述水平杆(1)的下表面上的标示线及所述竖直杆(2)的中轴线所在的竖直面为同一个面。
2.根据权利要求1所述的用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架，其特征是 所述竖直杆(2)的横截面为圆形或圆环形。
3.根据权利要求1或2所述的用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架，其特征 是所述竖直杆(2)由可拆卸的短杆首尾固定连接构成。
全文摘要
本发明公开一种用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架，包括水平杆、竖直杆和激光标线仪，水平杆与竖直杆固定连接且形成滑动配合，水平杆中轴线与竖直杆中轴线相垂直，水平杆下表面上的标示线与竖直杆中轴线在同一竖直面上；竖直杆上固定有激光标线仪安装架，激光标线仪安装架位于水平杆下方，激光标线仪安装架与竖直杆形成滑动配合，激光标线仪固定在激光标线仪安装架上，激光标线仪所投射的垂直激光扇面与水平杆下表面上的标示线及竖直杆中轴线所在竖直面为同一个面。使用本发明可控制激光标线仪准确定位标示拟测建筑部位外表面的建模标示线，在不搭建脚手架的前提下，实现对高大建筑低于测绘者所在位置的拟测建筑部位的数字化建筑测绘。
文档编号G01C15/00GK101900553SQ20101022859
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者于莉, 杨晓龙, 杨秉德 申请人:浙江大学