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日照分析的测量方法及误差分析

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段尊风等

[摘要]随着我国城市化进程的不断加快以及人们生活水平的显著提高，对居住条件也提高出了更高的要求，住宅的日照采光问题现已成为城市居民普遍关注的焦点，因此，在城市建设中，日照测量和误差分析显得尤为重要。本文主要对日照分析测量的范围和方法进行探讨，对测量允许误差及误差产生的原因进行分析，以期为城市合理规划及测绘工作提供一定的指导。

[关键词]日照分析测量方法误差分析

[]P271[文献码]B[]1000-405X（2015）-9-136-1

建筑物日照分析所需要的基本数据来自日照分析测量，由于在以往城市规划和建筑物设计过程中对日照采光问题重视不够，近年来因该问题引起的纠纷越来越多，日照分析现已被纳入城市规划管理部门的一项基本工作内容，日照分析也开始由传统的手工分析向现代计算机软件分析转变，更加注重对整个周边建筑的综合分析，为得到精准的测量结果，有必要对日照分析的测量方法和误差进行进一步的探究。

1日照分析测量

1.1范围

日照分析测量主要包括主体建筑物和客体建筑物的平面位置、屋顶平面图，以及影响客体建筑物采光的立面图、各层平面图，确定这些内容，可以减少很多的不必要的劳动。在日照分析测量过程中，为使获取的数据更有针对性，同时又能够保证作业效率，应掌握以下基本要求：对于客体建筑物，除住宅外，其余各独立单元只需测量窗户的宽度，便能够实现横向数据的校验；对于挑出墙体的屋檐和突出坡屋顶的山墙，测量应遵循甲方的要求；对于有电梯机房的建筑物以及主体屋顶附属，能够穿透阳光即可，无需测量[1]。总之，测量原则应保证人居环境的采光，其他内容可以省略不测。

1.2方法

日照分析分量包括平面位置测量和高度的测量两部分内容，通常使用全站仪，目前用于分析平面位置测量的技术已相对成熟，现主要对楼高的测量方法进行分析：

（1）三角高程法。这是一种通过观测两点间的水平距离及天顶距（也可以是高度角）而求得两点间高差的方法，运用该方法进行观测并不受地形条件的制约，比较简单便利。在测量时，将全站仪架设在楼下，将棱镜放置在楼顶女儿墙上，然后由操作者利用全站仪根据距离、垂直角测出该点的高程，其精准度受到测量误差和垂直角误差大小的影响。

（2）悬高测量法。悬高测量是全站仪内置的测量程序，测定的是空中某点到地面的高度，即将反射棱镜放置在欲测目标点的天底（指的是过目标点的铅垂线与地面的交点），然后输入反射棱镜高，再照准反射棱镜进行测量，利用全站仪自身内存计算程序计算高度；如果反射棱镜是放置在楼角处，楼角点高程测出后，只需将镜头抬至楼顶女儿墙处，该点高程便可由全站仪自动算出。运用该方法测量时，务必校正竖盘指标差，而且在楼角处之外使用，极易产生较大的误差[2]。

（3）钢尺法。即从女儿墙垂下钢尺直至地面，然后记下楼高，在垂尺位置高程处测定地面高程，地面高程加楼高即为楼顶女儿墙高程，该方法即简单又准确。

（4）免棱镜测量技术。该技术应用较为广泛，免棱镜全站仪无需棱镜作为合作目标，可分为脉冲法和相位法，前者通过发射和接收信号之间的时间间隔来完成测量，后者通过发射连续信号来测量发射和接收信号之间的相位差来完成距离测量，具有效率高、测程远、测距速度快、安全性好等优点。

2测量误差分析

2.1误差原因

楼高的测量主要有三角高程法、悬高测量法和钢尺法，这些方法在测量时均可能产生误差。由于日照分析测量的距离通常都比较近，运用三角高程函数进行误差分析时，可忽略地球曲率以及大气折光可能对高差产生的影响，通过对各观测值偏导数的分析，可以得出，测量误差对高差的影响会随着倾角的增大而变大，而倾角误差的影响则正好相反，会随着倾角的增大而变小。

在悬高测量时，如果使用不当或产生很大的误差，例如竖盘指标差未能校正，或者是在楼角处之外使用，都会产生误差，当然这些情况并不常见，最为常见的是在测量时为能精确预测目标位置，进而产生高度误差，这种误差会随着角度的增大而变大。因此，在运用悬高测量法时一定要避免将全站仪放置在楼下，与楼之间的距离应大于楼高，如果是在小区内进行测量，因场地的限制难以达到这一要求，建议另选其他测量方法来测量楼高。钢尺法的优点比较明显，既容易达到测量要求，产生的误差也比较小，唯一需要注意的是，在测定楼高后，还应对拉尺点的高程进行测量[3]。

2.2其他问题

根据日照分析软件实际测试，楼高变化10cm，日照情况变化不大，因此一般将楼高测量允许误差定位10cm。通常情况下，日照分析的遮挡建筑以及被遮挡建筑物均为多层，对于被拟建建筑阴影覆盖的已有建筑都应测量均需要测量，在拟建建筑为高层的情况下，高层建筑的其阴影可达数百米，覆盖范围较大，日照分析测量也相对复杂一些，真正完全进行实测并不现实，其工作量太大，会对人力和物力造成很大的浪费，