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施工測(cè)量基本知識(shí)第一節(jié)施工測(cè)量概述一、 施工測(cè)量的工作內(nèi)容各種工程在施工階段所進(jìn)行的測(cè)量工作稱(chēng)為施工測(cè)量。施工測(cè)量的主要工作,是將設(shè)計(jì)圖紙上的建筑物和構(gòu)筑物,按其設(shè)計(jì)的平面位置和高程,通過(guò)測(cè)量手段和方法,用線(xiàn)條、樁點(diǎn)等可見(jiàn)標(biāo)志,在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定出來(lái),作為施工的依據(jù),這種由圖紙到現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量工作稱(chēng)為測(cè)設(shè),也稱(chēng)為放樣。施工測(cè)量除了測(cè)設(shè)外,還包括為了保證放樣精度和統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng),事先在施工場(chǎng)地上進(jìn)行的前期測(cè)量工作——施工:控制測(cè)量;為了檢查每道工序施工后建筑物和構(gòu)筑物的尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求,以及確定竣工后建筑物和構(gòu)筑物的真實(shí)位置和高程,而進(jìn)行的事后測(cè)量工作——檢查驗(yàn)收與竣工測(cè)量;為了監(jiān)視重要建筑物和構(gòu)筑物,在施工過(guò)程和使用過(guò)程中位置和高程的變化情況,而進(jìn)行的周期性測(cè)量工作一變形測(cè)量。由于工程類(lèi)型的不同和施工現(xiàn)場(chǎng)條件的不同,具體的施工測(cè)量工作內(nèi)容會(huì)各有所不同,相應(yīng)的施工測(cè)量方法也各有所不同,本章先介紹最基本、最常用并可普遍應(yīng)用于各種工程的施工測(cè)量方法,即基本測(cè)量要素(水平距離、水平角和高差)的測(cè)設(shè)方法,以及地面點(diǎn)位的測(cè)設(shè)方法,然后在下一章詳細(xì)介紹工業(yè)與民用建筑工程施工測(cè)量的具體內(nèi)容與方法。二、 施工測(cè)量的特點(diǎn)測(cè)量精度要求較高總的來(lái)說(shuō),為了保證建筑物和構(gòu)筑物位置的準(zhǔn)確,以及其內(nèi)部幾何關(guān)系的準(zhǔn)確,滿(mǎn)足使用、安全與美觀(guān)等方面的要求,應(yīng)以較高的精度進(jìn)行施工測(cè)量。但不同種類(lèi)的建筑物和構(gòu)筑物,其測(cè)量精度要求有所不同;同類(lèi)建筑物和構(gòu)筑物在不同的工階段,其測(cè)量精度要求也有所不同。為了滿(mǎn)足較高的施工測(cè)量精度要求,應(yīng)使用經(jīng)過(guò)檢校的測(cè)量?jī)x器和工具進(jìn)行測(cè)量作業(yè),測(cè)量作業(yè)的工作程序應(yīng)符合“先整體后局部、先控制后細(xì)部”的一般原則,內(nèi)業(yè)計(jì)算和外業(yè)測(cè)量時(shí)均應(yīng)細(xì)心操作,注意復(fù)核.防止出錯(cuò),測(cè)量方法和精度應(yīng)符合有關(guān)的測(cè)量規(guī)范和施工規(guī)范的要求。測(cè)量與施工進(jìn)度關(guān)系密切施工測(cè)量直接為工程的施工服務(wù),一般每道工序施工前都要先進(jìn)行放樣測(cè)量,為了不影響施工的正常進(jìn)行,應(yīng)按照施工進(jìn)度及時(shí)完成相應(yīng)的測(cè)量工作。特別是現(xiàn)代工程項(xiàng)目規(guī)模大,機(jī)械化程度高,施工進(jìn)度快,對(duì)放樣測(cè)量的密切配合提出了更高的要求。在施工現(xiàn)場(chǎng),各工序經(jīng)常交叉作業(yè),運(yùn)輸頻繁,并有大量土方填挖和材料堆放,使測(cè)量作業(yè)的場(chǎng)地條件受到影響,視線(xiàn)被遮擋,測(cè)量樁點(diǎn)被破壞等。因此,各種測(cè)量標(biāo)志必須埋設(shè)穩(wěn)固,并設(shè)在不易破壞和碰動(dòng)的位置,此外還應(yīng)經(jīng)常檢查,如有損壞,及時(shí)恢復(fù),以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)量的需要。為了滿(mǎn)足施工進(jìn)度對(duì)測(cè)量的要求,應(yīng)提高測(cè)量人員的操作熟練程度,并要求測(cè)量小組各成員之間的配合良好。此外,應(yīng)事先根據(jù)設(shè)汁圖紙、施工進(jìn)度、現(xiàn)場(chǎng)情況和測(cè)量?jī)x器設(shè)備條件,研究采用效率最高的測(cè)量方法,并準(zhǔn)備好所有相應(yīng)的測(cè)沒(méi)數(shù)據(jù)。一旦具備作業(yè)條件,就應(yīng)盡快進(jìn)行測(cè)量,在最短的時(shí)間內(nèi)完成測(cè)量工作。第二節(jié)測(cè)設(shè)的基本工作測(cè)設(shè)是最主要的施工測(cè)量工作,它與測(cè)定一樣,也是確定地面上點(diǎn)的位置,只不過(guò)是程序剛好相反,即把建筑物和構(gòu)筑物的特征點(diǎn)由設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)定到實(shí)際地面上去。在測(cè)設(shè)過(guò)程中,我們也是通過(guò)測(cè)設(shè)設(shè)計(jì)點(diǎn)與施工控制點(diǎn)或現(xiàn)有建筑物之間的水平距離、水平角和高差,將該設(shè)計(jì)點(diǎn)在地面上的位置標(biāo)定出來(lái)。因此,水平距離、水平角和高程是測(cè)設(shè)的基本要素,或者說(shuō)測(cè)設(shè)的基本工作是水平距離測(cè)設(shè)、水平角測(cè)設(shè)和高程測(cè)設(shè)。一、水平距離測(cè)設(shè)水平距離測(cè)設(shè)是從現(xiàn)場(chǎng)上的一個(gè)已知點(diǎn)出發(fā),沿給定的方向,按已知的水平距離量距,在地面上標(biāo)出另一個(gè)端點(diǎn)。水平距離測(cè)設(shè)的方法有鋼尺丈量法、視距測(cè)量法和光電測(cè)距法等,下面主要介紹在建筑施工測(cè)量中最常用的鋼尺丈量法。1.一般方法當(dāng)已知方向在現(xiàn)場(chǎng)已用直線(xiàn)標(biāo)定。且測(cè)設(shè)的已知水平距離小于鋼卷尺的長(zhǎng)度時(shí),測(cè)設(shè)的一般方法很簡(jiǎn)單,只需將鋼尺的零端與已知始點(diǎn)對(duì)齊,沿已知方向水平拉緊拉直鋼尺,在鋼尺上讀數(shù)等于已知水平距離的位置定點(diǎn)即可。為了校核和提高測(cè)設(shè)精度,可將鋼尺移動(dòng)10-20cm,用鋼尺始端的另一個(gè)讀數(shù)對(duì)準(zhǔn)已知始點(diǎn),再測(cè)設(shè)一次.定出另一個(gè)端點(diǎn),若兩次點(diǎn)位的相對(duì)誤差在限差(1/3000—1/5000)以?xún)?nèi),則取兩次端點(diǎn)的平均位置作為端點(diǎn)的最后位置。如圖8—l所示,A為已知始點(diǎn),A至B為已知方向.D為已知水平距離,戶(hù),為第一次測(cè)設(shè)所定的端點(diǎn),P”為第二次測(cè)設(shè)所定的端點(diǎn).則P”和P的中點(diǎn)P既為量后所定的點(diǎn)。AP即為所要測(cè)設(shè)的水平距離D。若已知方向在現(xiàn)場(chǎng)已用直線(xiàn)標(biāo)定,而已知水平距離大于鋼卷尺的長(zhǎng)度,則沿已知方向依次水平丈量若干個(gè)尺段,在尺段讀數(shù)之和等于建筑施工測(cè)量也應(yīng)遵循“從整體到局部,先控制后碎部”的原則,以統(tǒng)一測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)和限制測(cè)量誤差的積累,保證各建筑物的位置及形狀符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)這個(gè)原則,建筑施工測(cè)量的第一步,就是在建筑場(chǎng)地上建立統(tǒng)一的施工控制網(wǎng),布設(shè)一批具有較高精度的測(cè)量控制點(diǎn),作為測(cè)設(shè)建筑物平面位置和高程的依據(jù)。原有的為測(cè)繪地形圖而建立的測(cè)圖控制網(wǎng)可以作為施工控制網(wǎng),但由于測(cè)圖控制網(wǎng)沒(méi)有考慮測(cè)設(shè)工作的需要,在控制點(diǎn)的分布、密度和精度上都不一定能滿(mǎn)足施工測(cè)量的要求,而且經(jīng)過(guò)場(chǎng)地平整后,很多控制點(diǎn)遭到破壞,所以一般應(yīng)在工程施工前,在原有測(cè)圖控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上,重新建立專(zhuān)門(mén)的施工控制網(wǎng)。施工控制網(wǎng)也分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng),平面控制網(wǎng)滿(mǎn)足測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置的需要,高程控制網(wǎng)滿(mǎn)足測(cè)設(shè)點(diǎn)的高程位置的需要。平面控制網(wǎng)的形式除三角網(wǎng)和導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)外,還有建筑基線(xiàn)和建筑方格網(wǎng)兩種形式,可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選用,本節(jié)將主要介紹后面兩種形式。高程控制網(wǎng)的形式主要是水準(zhǔn)測(cè)量,場(chǎng)地高差起伏很大時(shí),也可采用能滿(mǎn)足精度要求的三角高程測(cè)量。一、建筑基線(xiàn)建筑基線(xiàn)是建筑場(chǎng)地的施工控制基準(zhǔn)線(xiàn)。在面積較小、地勢(shì)較平坦的建筑場(chǎng)地上,通常布設(shè)一條或幾條建筑基線(xiàn),作為施工測(cè)量的平面控制。建筑基線(xiàn)布設(shè)的位置是根據(jù)建筑物的分布、原有測(cè)圖控制點(diǎn)的情況以及現(xiàn)場(chǎng)地形情況而定的。建筑基線(xiàn)通常可以布設(shè)成圖9—1中的幾種形式,但無(wú)論哪種形式,其點(diǎn)數(shù)均不應(yīng)少于三個(gè),以便今后檢查基線(xiàn)點(diǎn)位有無(wú)變動(dòng)。第二章水準(zhǔn)測(cè)量確定地面點(diǎn)高程的測(cè)量工作稱(chēng)為高程測(cè)量。由于昕使用的儀器和施測(cè)方法不同,高程測(cè)量主要分為水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量、氣壓高程測(cè)量及流體靜力水準(zhǔn)測(cè)量和GPS高程測(cè)量等。水準(zhǔn)測(cè)量是高程測(cè)量中用途廣,精度高、最常用的方法。第一節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量原理一、高差法如圖2-1所示,欲測(cè)出月點(diǎn)的高程HB,在已知高程點(diǎn)A和待求高程點(diǎn)掃上分別豎立水準(zhǔn)尺,利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線(xiàn)在兩尺上分別讀數(shù)a、b。a、d的差值就是A、B兩點(diǎn)間的高差,即: hAB=a-b(2—1)根據(jù)A點(diǎn)的高程HA和高差hAB,就可計(jì)算出B點(diǎn)的高程式(2—2)是直接利用高差hAB計(jì)算B點(diǎn)高程的方法稱(chēng)高差法。HB=HA十hAB(2-2)水準(zhǔn)測(cè)量是有方向的,如圖2—1中的箭頭所示,是從已知高程的點(diǎn)A向未知高程點(diǎn)月進(jìn)行,則A點(diǎn)為后視點(diǎn),A點(diǎn)水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。為后視讀數(shù),B點(diǎn)為前視點(diǎn),B點(diǎn)尺上讀數(shù)b為前視讀數(shù)。高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù),不能顛倒。a>b高差為正,說(shuō)明B點(diǎn)比A點(diǎn)高;a<b高差為負(fù),說(shuō)明B點(diǎn)比A點(diǎn)低。高差hAB是有正負(fù)之分的,根據(jù)HA和hAB推算HB時(shí),hAB應(yīng)連同符號(hào)一并運(yùn)算。在書(shū)寫(xiě)hAB時(shí),須注意h的下標(biāo),hAB是表示B點(diǎn)對(duì)于A點(diǎn)的高差。闈避方向大地京席面二、儀高法除了高差法外,施工測(cè)量中經(jīng)常采用儀器視線(xiàn)高H,計(jì)算B點(diǎn)高程,稱(chēng)儀高法。即:視線(xiàn)爵程 Hf二Ha+已 (2-3)B點(diǎn)商程 Hr=Hi'b (2-4)當(dāng)安置一次儀器要求測(cè)出若干個(gè)前視點(diǎn)的高程時(shí),應(yīng)采用儀高法比較簡(jiǎn)便,在建筑工程測(cè)量中被廣泛應(yīng)用。綜上聽(tīng)述,水準(zhǔn)測(cè)量是利用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺,根據(jù)水平視線(xiàn)原理測(cè)定兩點(diǎn)間高差的測(cè)量方法。如果視線(xiàn)不水平,上述公式不成立,測(cè)算將發(fā)生錯(cuò)誤。因此,使望遠(yuǎn)鏡視線(xiàn)水干是水準(zhǔn)測(cè)量中要時(shí)刻牢記的關(guān)鍵操作。第三章角度測(cè)量第一節(jié)水平角測(cè)量原理水平角:測(cè)站點(diǎn)至兩個(gè)觀(guān)測(cè)目標(biāo)方向線(xiàn)垂直投影在水平面上的夾角。如圖3—1所示,A、O、B是位于不同高度的三個(gè)地面點(diǎn),AO、BO是兩相交直線(xiàn),將A、O、B三點(diǎn)投影在同一水平面P上,得到A1、O1、B1,則A101與O1B1的夾角即為地面上直線(xiàn)AO、OB間的水平角。從圖中可以看出,地面上任意兩條相交直線(xiàn)間的水平角。,實(shí)質(zhì)是過(guò)OA與OB兩條方向線(xiàn)各做一豎直平面,兩個(gè)豎直面間形成的兩面角,即為水平角。也就是說(shuō),水平角是實(shí)地角度的水平投影。圈3-1綜上所述,用于測(cè)量水平角的儀器,必須具備如下要求:能安置成水平位置的且全圓順時(shí)針注記的刻度盤(pán)(稱(chēng)水平度盤(pán),簡(jiǎn)稱(chēng)平盤(pán)),并且圓盤(pán)的中心一定要位于所測(cè)角頂點(diǎn)O的鉛垂線(xiàn)上有一個(gè)不僅能在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng),而且能在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的照準(zhǔn)設(shè)備,使之能在過(guò)OA、OB的豎直面內(nèi)照準(zhǔn)目標(biāo)。(3)應(yīng)有讀取讀數(shù)的指標(biāo)線(xiàn)。望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)后,利用指標(biāo)線(xiàn)瀆取OA、OB方向線(xiàn)在相應(yīng)水平度盤(pán)上的讀數(shù)d,與b,。水平角角值 。=右目標(biāo)讀數(shù)bl一左目標(biāo)讀數(shù)dl根據(jù)上述原理和要求制造的測(cè)角儀器叫做經(jīng)緯儀。二、直線(xiàn)定線(xiàn)在量距中,當(dāng)直線(xiàn)距離不能由一整尺段長(zhǎng)量完時(shí),需要在直線(xiàn)方向上標(biāo)定若干個(gè)分段點(diǎn)的工作,稱(chēng)為直線(xiàn)定線(xiàn)。量距的精度要求很高時(shí),應(yīng)采用經(jīng)緯儀定線(xiàn),在一般情況下,丈量距離的定線(xiàn)可采用目估定線(xiàn)。(一)目估定線(xiàn)目估定線(xiàn)就是用目測(cè)的方法,用標(biāo)桿將直線(xiàn)上的分段點(diǎn)標(biāo)定出來(lái)。如圖4-4所示,AB是地面上互相通視的兩個(gè)固定點(diǎn),C、D為待定分段點(diǎn):定線(xiàn)時(shí),先在A、B點(diǎn)上豎立標(biāo)桿,測(cè)量員位于A點(diǎn)后1?2m處,視線(xiàn)將A、B兩標(biāo)桿同一側(cè)相連成線(xiàn),然后指揮測(cè)量員乙持標(biāo)桿在C點(diǎn)附近左右移動(dòng)標(biāo)桿,直至三根標(biāo)桿的同側(cè)重合到一起時(shí)為止。同法可定出AB方向上的其他分段點(diǎn)。定線(xiàn)時(shí)要將標(biāo)桿豎直。在平坦地區(qū),定線(xiàn)工:作常與丈量距離同時(shí)進(jìn)行,即邊定線(xiàn)邊丈量。圖44(二)經(jīng)緯儀定線(xiàn)若量距的精度要求較高或兩端點(diǎn)距離較長(zhǎng)時(shí),宜采用經(jīng)緯僅定線(xiàn):如圖4-5所示,欲在AB直線(xiàn)上定出1、2、3、...等點(diǎn)。在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀,對(duì)中、整平后,用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)B點(diǎn)標(biāo)桿根部尖端,然后制動(dòng)照準(zhǔn)部,望遠(yuǎn)鏡可以上、下移動(dòng),并根據(jù)定點(diǎn)的遠(yuǎn)近進(jìn)行望遠(yuǎn)鏡對(duì)光,指揮標(biāo)桿左右移動(dòng),直至1點(diǎn)標(biāo)桿下部尖端與豎絲重合為止;其他2、3等點(diǎn)的標(biāo)定,只需將望遠(yuǎn)鏡的俯角變化,即可定出。三、鋼尺量距的一般方法一般方法量距是指采用目估法標(biāo)桿定線(xiàn),整尺法丈量、目估將鋼尺拉平丈量。(一)平坦地面的距離丈量直線(xiàn)方向標(biāo)定后就可以進(jìn)行丈量距離。一般精度的距離丈量需要三個(gè)人即可,分為前尺員、后尺員和記錄員。在丈量困難或車(chē)輛較多地段應(yīng)增加輔助人員。如圖4-6所示,欲由A點(diǎn)向B點(diǎn)丈量,后尺員手拿尺頭(尺子的零刻線(xiàn)處)正好對(duì)準(zhǔn)直線(xiàn)起點(diǎn)A,前尺員手拿尺的末端,并拿一標(biāo)桿和一束測(cè)釬沿直線(xiàn)方向前進(jìn),到一尺段時(shí)止步,由后尺員指揮定線(xiàn),標(biāo)出1點(diǎn)位置。然后將尺平鋪在直線(xiàn)上,二人同時(shí)用力將尺拉緊,拉直、拉平。待后尺員將鋼尺零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)喊“好”時(shí),前尺員立即用測(cè)釬對(duì)準(zhǔn)鋼尺末端并豎直地將測(cè)釬插入于地,得到1點(diǎn)。至此,完成一整尺段測(cè)量工作。然后,兩人拿起鋼尺,同時(shí)沿直第五章小地區(qū)控制測(cè)量第一節(jié)控制測(cè)量概述在測(cè)量工作中,為統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)和限制誤差的積累,應(yīng)遵循“從整體到局部,先控制后碎部”的原則。也就是在測(cè)區(qū)選定若干個(gè)起控制作用的點(diǎn)(控制點(diǎn))而構(gòu)成一定的幾何圖形,稱(chēng)控制網(wǎng),用來(lái)控制全局,然后根據(jù)控制網(wǎng)測(cè)定控制點(diǎn)周?chē)牡匦位蜻M(jìn)行建筑施工放樣測(cè)量。測(cè)量控制網(wǎng)按其控制的范圍,可分為國(guó)家控制網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、小地區(qū)控制網(wǎng)和圖根控制網(wǎng)。國(guó)家控制網(wǎng)又稱(chēng)基本控制網(wǎng),是在全國(guó)范圍內(nèi)按統(tǒng)一要求建立的,按控制次序和精度分為一、二、三、四等四個(gè)級(jí)別,而且是由高級(jí)到低級(jí)逐級(jí)加以控制,城市控制網(wǎng)是在國(guó)家控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上在一個(gè)城市的范圍內(nèi)進(jìn)行,作為城市規(guī)劃、市政建設(shè)、工業(yè)民用建筑設(shè)計(jì)和施工放樣測(cè)量的依據(jù)。國(guó)家控制網(wǎng)和城市控制網(wǎng);均由專(zhuān)門(mén)的測(cè)繪單位承擔(dān)??刂泣c(diǎn)平面坐標(biāo)和高程,由測(cè)繪管理部門(mén)統(tǒng)一保存和管理,為社會(huì)各部門(mén)提供服務(wù)。小地區(qū)控制網(wǎng)是指在面積小于15平方千米范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)。為小區(qū)域的大比例尺地形測(cè)量或工程測(cè)量提供依據(jù)。在全測(cè)區(qū)范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)稱(chēng)為首級(jí)控制網(wǎng);直接為測(cè)圖而建立的控制網(wǎng)稱(chēng)為圖根控制網(wǎng),圖根控制網(wǎng)的控制點(diǎn),稱(chēng)為圖根點(diǎn)。圖根控制網(wǎng)應(yīng)盡可能與上述各種控制網(wǎng)連接,形成統(tǒng)一系統(tǒng)。、平面控制測(cè)量平面控制測(cè)量是確定控制點(diǎn)的平面坐標(biāo),其常用形式有:三角測(cè)量、三邊測(cè)量和導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、GPS測(cè)量等。三邊測(cè)量由于測(cè)距僅的發(fā)展而發(fā)展起來(lái).其同形與三角測(cè)量相同。如圖5—3所示,A、D、1、2、3組成相鄰接的三角形.覆測(cè)所有的三角形的內(nèi)角,并至少測(cè)量其中一條邊長(zhǎng)(如AB)作為起算邊,通過(guò)計(jì)算就可以獲得它們之間的相對(duì)位置,這就叫三角測(cè)量。若以測(cè)邊代替測(cè)角,就叫三邊測(cè)量:這種以三角形構(gòu)虞的網(wǎng)形稱(chēng)為三角網(wǎng),三角形頂點(diǎn)稱(chēng)為三角點(diǎn)。又如圖5—4示A、B、1、2.3用折線(xiàn)連接起來(lái),測(cè)量其各邊長(zhǎng)度和各轉(zhuǎn)折角,通過(guò)計(jì)算同樣可獲得它們之間的相對(duì)位置:這種控制測(cè)量叫導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量,其控制點(diǎn)(折點(diǎn))叫導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)。建立高程控制網(wǎng)的主要方法是水準(zhǔn)測(cè)量,國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量分為一、二、三、四等,逐級(jí)加密的方法進(jìn)行測(cè)量,其成果作為全國(guó)范圍的高程控制之用。三、四等水準(zhǔn)測(cè)量除用于國(guó)家高程控制網(wǎng)的加密外,在小地區(qū)又用作建立首級(jí)高程控制網(wǎng);再以此為基礎(chǔ)測(cè)定圖根水準(zhǔn)點(diǎn)高程;水準(zhǔn)點(diǎn)間距,一般為1—3km,城市建筑

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