工程測(cè)量課件：控制測(cè)量

工程測(cè)量

控制測(cè)量本章內(nèi)容本章內(nèi)容①概述②導(dǎo)線測(cè)量控制測(cè)量③交會(huì)法定點(diǎn)④三四等水準(zhǔn)測(cè)量【思考題】1.控制測(cè)量概述在工程測(cè)量中，為了限制誤差的傳播范圍，滿足測(cè)定和測(cè)設(shè)的精度要求，使分區(qū)的測(cè)?區(qū)能夠拼接成整體或使整體的測(cè)量工作能夠分區(qū)進(jìn)行，從而加快測(cè)量工作進(jìn)程，一般應(yīng)遵循“從整體到局部，先控制后細(xì)部”的原則。建立平面控制網(wǎng)的主要方法有：三角形網(wǎng)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、衛(wèi)星定位GNSS測(cè)量等。建立高程控制網(wǎng)的主要方法有：水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。1.概述1.1控制測(cè)量的任務(wù)、作用及分類一、控制測(cè)量基本概念控制測(cè)量：對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行野外觀測(cè)、平差數(shù)處理，計(jì)算控制點(diǎn)坐標(biāo)?？刂泣c(diǎn)：在測(cè)區(qū)內(nèi)有控制意義并較精密地測(cè)算（平差）出其平面坐標(biāo)或高程的點(diǎn)，分平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)；控制網(wǎng)：由角度、距離、高差等測(cè)量要素將控制點(diǎn)連接在一起而構(gòu)成的幾何圖形。41.控制測(cè)量概述51、控制網(wǎng)

按控制網(wǎng)的功能分：平面控制網(wǎng)：

三角網(wǎng)（三角測(cè)量）

導(dǎo)線網(wǎng)（導(dǎo)線測(cè)量）GPS控制網(wǎng)（GPS測(cè)量）

其它（小三角鎖、大地四邊形、前方交匯、后方交匯，建筑方格網(wǎng)）。高程控制網(wǎng)：水準(zhǔn)路線、水準(zhǔn)網(wǎng)；水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量。1.控制測(cè)量概述1.控制測(cè)量概述按控制網(wǎng)的規(guī)模分：國(guó)家控制網(wǎng)；城市（廠礦）控制網(wǎng)；工程控制網(wǎng)。67國(guó)家平面控制網(wǎng)遵循規(guī)范：《國(guó)家三角測(cè)量和精密導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范》《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》；《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》；《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》；

分一、二、三、四等四個(gè)等級(jí).按照統(tǒng)一精度和密度逐級(jí)布設(shè)；由高級(jí)到低級(jí)逐級(jí)加密點(diǎn)位建立的。1.控制測(cè)量概述8國(guó)家平面控制網(wǎng)示意圖9青藏高原導(dǎo)線城市（廠礦）及工程平面控制網(wǎng)

分二、三、四等及一、二級(jí)五個(gè)等級(jí)；與國(guó)家控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)；為城市和廠礦建設(shè)服務(wù)。為各種工程建設(shè)服務(wù)。導(dǎo)線測(cè)量是城市（廠礦）、工程施工及小區(qū)域控制的常用形式。101.控制測(cè)量概述《工程測(cè)量規(guī)范》規(guī)定的各等級(jí)導(dǎo)線的主要技術(shù)要求：表6-1導(dǎo)線測(cè)量的主要技術(shù)要求圖根控制網(wǎng)1.控制測(cè)量概述13國(guó)家高程控制網(wǎng)分一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)，每公里高差中數(shù)的權(quán)中誤差為

±1、±2、±6、±10mm

（《工程測(cè)量規(guī)范50026-2007》）；一、二等水準(zhǔn)測(cè)量：精密水準(zhǔn)測(cè)量。1.控制測(cè)量概述14國(guó)家高程控制網(wǎng)示意圖15城市、工程高程控制網(wǎng)分二、三、四和等外控制網(wǎng)，每公里高差中數(shù)的權(quán)中誤差為±2、±6、±10、±15mm，水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)現(xiàn)。四等及以下水準(zhǔn)測(cè)量，可以采用電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量實(shí)現(xiàn)。1.控制測(cè)量概述161.控制測(cè)量概述水準(zhǔn)測(cè)量主要技術(shù)要求18導(dǎo)線：將相鄰控制點(diǎn)用直線連接起來(lái)構(gòu)成的折線和多邊形。導(dǎo)線點(diǎn)：折線的頂點(diǎn)；導(dǎo)線邊：相鄰點(diǎn)間的連線。導(dǎo)線測(cè)量：對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行野外觀測(cè)、平差數(shù)據(jù)處理，計(jì)算控制點(diǎn)坐標(biāo)；適用范圍：適用于平坦地區(qū)、城鎮(zhèn)及建筑密集區(qū)及隱蔽地區(qū)；平面控制網(wǎng)的主要形式之一。2導(dǎo)線測(cè)量6.2導(dǎo)線測(cè)量19導(dǎo)線按精度分類精密導(dǎo)線：用于國(guó)家或城市平面控制測(cè)量;普通導(dǎo)線：多用于小區(qū)域和圖根控制測(cè)量。圖根導(dǎo)線：用于測(cè)圖控制的導(dǎo)線，此時(shí)的導(dǎo)線點(diǎn)又稱圖根點(diǎn)。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線分類

按導(dǎo)線的布設(shè)形式分類附合導(dǎo)線；閉合導(dǎo)線；支導(dǎo)線;導(dǎo)線網(wǎng)。202導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線的布設(shè)形式附合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線支導(dǎo)線導(dǎo)線網(wǎng)2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線的布設(shè)形式221、附合導(dǎo)線網(wǎng)形特點(diǎn)

導(dǎo)線起始于一個(gè)高級(jí)控制點(diǎn),最后附合到另一高級(jí)控制點(diǎn)；優(yōu)點(diǎn)

具有自行檢核條件，圖形強(qiáng)度好，是小區(qū)域控制測(cè)量的首選方案。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線的布設(shè)形式231、附合導(dǎo)線2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線的布設(shè)形式242、閉合導(dǎo)線網(wǎng)形特點(diǎn)：起、止于同一已知點(diǎn)，中間經(jīng)過(guò)一系列的導(dǎo)線點(diǎn)，形成一閉合多邊形；優(yōu)點(diǎn)：有圖形自行檢核，是小區(qū)域控制測(cè)量的常用形式。缺點(diǎn)：由于它起、止于同一點(diǎn)，產(chǎn)生圖形整體偏轉(zhuǎn)不易發(fā)現(xiàn)，因而圖形強(qiáng)度不及附合導(dǎo)線。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線的布設(shè)形式252、閉合導(dǎo)線2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線的布設(shè)形式263、支導(dǎo)線網(wǎng)形特點(diǎn)：從一已知點(diǎn)控制點(diǎn)開始，既不附合到來(lái)另一已知點(diǎn)，又不回到原來(lái)起始點(diǎn)的；優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、方便缺點(diǎn)：沒(méi)有圖形自行檢核條件，發(fā)生錯(cuò)誤不易發(fā)現(xiàn)。適應(yīng)范圍2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線的布設(shè)形式273、支導(dǎo)線2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線的布設(shè)形式284、導(dǎo)線網(wǎng)2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線的布設(shè)形式295、導(dǎo)線測(cè)量工作內(nèi)容外業(yè)選點(diǎn)、埋石、測(cè)角、量邊、連測(cè)。內(nèi)業(yè)根據(jù)已知數(shù)據(jù)和外業(yè)觀測(cè)值計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)的平面坐標(biāo)或高程。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線測(cè)量工作內(nèi)容選點(diǎn)埋石要求:導(dǎo)線點(diǎn)均勻分布。導(dǎo)線點(diǎn)間通視良好，視野開闊。相鄰邊長(zhǎng)相差不應(yīng)太懸殊。點(diǎn)位穩(wěn)固可靠，便于保存。繪制點(diǎn)之記。1)外業(yè)工作2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線測(cè)量工作內(nèi)容標(biāo)志的形式點(diǎn)之記2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線測(cè)量工作內(nèi)容附合導(dǎo)線和支導(dǎo)線全線統(tǒng)一測(cè)左角或測(cè)右角，閉合導(dǎo)線測(cè)內(nèi)角。角度測(cè)量應(yīng)滿足規(guī)定的測(cè)回?cái)?shù)、半測(cè)回角差等指標(biāo)要求。測(cè)角要求:2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)工作量邊要求:鋼尺:往、返丈量，相對(duì)中誤差不大于限差時(shí)，取平均值即可。光電:精度高，省力省時(shí)。注意參數(shù)設(shè)置。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)工作目的：在于把已知點(diǎn)的坐標(biāo)系傳遞到導(dǎo)線上來(lái)，使導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)與已知點(diǎn)的坐標(biāo)形成統(tǒng)一系統(tǒng)。連測(cè)的內(nèi)容：連接角、連接邊。聯(lián)測(cè)2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)工作2)內(nèi)業(yè)工作計(jì)算前注意對(duì)外業(yè)測(cè)量成果進(jìn)行復(fù)查，確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題，方可在專用計(jì)算表格上進(jìn)行計(jì)算；對(duì)角度觀測(cè)值及其改正數(shù)取到整秒：對(duì)距離、坐標(biāo)增量及其改正數(shù)和坐標(biāo)值均取到毫米。取舍原則：“四舍六入，五前單進(jìn)雙舍”。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)

控制點(diǎn)坐標(biāo)的正反算一、坐標(biāo)正算根據(jù)直線始點(diǎn)的坐標(biāo)和始點(diǎn)至終點(diǎn)的長(zhǎng)度與方位角計(jì)算終點(diǎn)的坐標(biāo)，稱為坐標(biāo)正算。xyoij(x)αijyiyjxjxiSΔyijΔxij2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)二、坐標(biāo)反算根據(jù)直線始點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算直線的長(zhǎng)度和方位角，稱為坐標(biāo)反算。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算(1)角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整：(2)推算導(dǎo)線各邊的坐標(biāo)方位角（3）坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算及其調(diào)整（4）導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)閉合導(dǎo)線計(jì)算已知:A2邊的坐標(biāo)方位角為97°58′08″；AxA=5032.70，yA=4537.66現(xiàn)結(jié)合本例說(shuō)明閉合導(dǎo)線計(jì)算步驟如下：確定推算路線2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)內(nèi)角和理論值：Σβ理=（n－2）×180°角度閉合差的計(jì)算：fβ=Σβ測(cè)—Σβ理=Σβ測(cè)—（n-2）×180°角度容許閉合差的計(jì)算（限差可查規(guī)范）圖根導(dǎo)線:==±120″(1)角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整：2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)角度閉合差的調(diào)整：角度改正數(shù)：△β=，余數(shù)分給短邊構(gòu)成的角。檢核：Σ△β=改正后的角度值：

檢核：Σβ改=（n-2）×180°2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)(2)推算導(dǎo)線各邊的坐標(biāo)方位角推算導(dǎo)線各邊坐標(biāo)方位角公式:

最后推算出的已知邊坐標(biāo)方位角,應(yīng)與已知值相比,以此作為計(jì)算檢核。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)（3）坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算及其調(diào)整

坐標(biāo)增量總和理論值

閉合導(dǎo)線坐標(biāo)增量閉合差，分別用、表示，即有

坐標(biāo)增量閉合差可以認(rèn)為是由導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量誤差引起的；

坐標(biāo)增量計(jì)算2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)

AA’用表示，可見(jiàn)、是在x、y軸上的分量，所以有◆導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差為：

限差用表示，則當(dāng)時(shí)，導(dǎo)線邊長(zhǎng)丈量符合要求。導(dǎo)線全長(zhǎng)的絕對(duì)閉合差2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)調(diào)整:將坐標(biāo)增量閉合差反符號(hào)按邊長(zhǎng)成正比例進(jìn)行調(diào)整。坐標(biāo)增量改正數(shù)：令為第條邊的坐標(biāo)增量改正數(shù)，則有檢核：改正后的坐標(biāo)增量總和為零。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)（4）導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算在圖中，A點(diǎn)的坐標(biāo)是已知的，各邊的坐標(biāo)增量已經(jīng)求得。所以2點(diǎn)坐標(biāo)有

同理類推，即可分別求出3、4點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算檢核：由4點(diǎn)推算A點(diǎn)的坐標(biāo)，應(yīng)與已知值相等。2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)閉合導(dǎo)線計(jì)算已知:A2邊的坐標(biāo)方位角為97°58′08″；AxA=5032.70，yA=4537.66現(xiàn)結(jié)合本例說(shuō)明閉合導(dǎo)線計(jì)算步驟如下：根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)先填表2導(dǎo)線測(cè)量-導(dǎo)線內(nèi)業(yè)點(diǎn)號(hào)觀測(cè)角

(°′″)角度改正

(″)改正后的角(°′″)坐標(biāo)方位角

(°′

″)距離(m)坐標(biāo)增量改正后的坐標(biāo)增量X(m)Y(m)ΔX(M)ΔY(M)ΔX(M)ΔY(M)a

2

3

4

a

總和

輔助計(jì)算8246299108236014021255204975808100.2978.96137.2278.675032.704537.663600058395.142導(dǎo)線測(cè)量-閉合導(dǎo)線計(jì)算點(diǎn)號(hào)觀測(cè)左角

(°′″)角度改正

(″)改正后的角(°′″)坐標(biāo)方位角

(°′

″)距離(m)坐標(biāo)增量改正后的坐標(biāo)增量X(m)Y(m)ΔX(M)ΔY(M)ΔX(M)ΔY(M)a

2

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總和

輔助計(jì)算8246299108236014021255204975808100.2978.96137.2278.675032.704537.663600058395.14Σβ測(cè)=360°00′58″fβ=Σβ測(cè)

-Σβ理=58″Σβ理=360°Fβ容=＋120″Fβ<Fβ容2導(dǎo)線測(cè)量-閉合導(dǎo)線計(jì)算點(diǎn)號(hào)觀測(cè)左角

(°′″)角度改正

(″)改正后的角(°′″)坐標(biāo)方位角

(°′

″)距離(m)坐標(biāo)增量改正后的坐標(biāo)增量X(m)Y(m)ΔX(M)ΔY(M)ΔX(M)ΔY(M)a

2

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a

總和

輔助計(jì)算8246299108236014021255204975808100.2978.96137.2278.675032.704537.663600058395.14Σβ測(cè)=360°00′58″fβ=Σβ測(cè)

—Σβ理=58″Σβ理=360°Fβ容=＋120″Fβ<Fβ容-14-15-14-158246159108086013481255149-5836000002導(dǎo)線測(cè)量-閉合導(dǎo)線計(jì)算點(diǎn)號(hào)觀測(cè)左角

(°′″)角度改正

(″)改正后的角(°′″)坐標(biāo)方位角

(°′

″)距離(m)坐標(biāo)增量改正后的坐標(biāo)增量X(m)Y(m)ΔX(M)ΔY(M)ΔX(M)ΔY(M)a

2

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總和

輔助計(jì)算8246299108236014021255204975808100.2978.96137.2278.675032.704537.663600058395.14fβ=Σβ測(cè)

-Σβ理=58″Fβ容=＋120″Fβ<Fβ容-14-15-14-158246159108086018481255149-583600000a前＝a后＋β左－180°＝97°58′08″

＋82°46′15″

－180°04423＝0°44′23″

＋91°08′08″

－180°2715231＝271°52′31″＋60°18′48″

－180°1520619＝152°06′19″＋125°51′49″

－180°9758082導(dǎo)線測(cè)量-閉合導(dǎo)線計(jì)算點(diǎn)號(hào)觀測(cè)左角

(°′″)角度改正

(″)改正后的角(°′″)坐標(biāo)方位角

(°′

″)距離(m)坐標(biāo)增量改正后的坐標(biāo)增量X(m)Y(m)ΔX(M)ΔY(M)ΔX(M)ΔY(M)a

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總和

輔助計(jì)算8246299108236014021255204975808100.2978.96137.2278.675032.704537.663600058395.14fβ=Σβ測(cè)

-Σβ理=58″Fβ容=＋120″Fβ<Fβ容-14-15-14-158246159108086018481255149-5836000000442327152311520619975808-13.9078.954.49-69.530.0199.321.02-137.1536.810.00fx=0.01,fy=0.00fd=m2導(dǎo)線測(cè)量-閉合導(dǎo)線計(jì)算點(diǎn)號(hào)觀測(cè)左角

(°′″)角度改正

(″)改正后的角(°′″)坐標(biāo)方位角

(°′

″)距離(m)坐標(biāo)增量改正后的坐標(biāo)增量X(m)Y(m)ΔX(M)ΔY(M)ΔX(M)ΔY(M)a

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總和

輔助計(jì)算8246299108236014021255204975808100.2978.96137.2278.675032.704537.663600058395.14fβ=Σβ測(cè)

—Σβ理=58″Fβ容=＋120″Fβ<Fβ容-14-15-14-158246159108086018481255149-5836000000442327152311520619975808-13.9078.954.49-69.530.0199.321.02-137.1536.810.00fx=0.01,fy=0.00fd=m-0.01-13.9078.95-69.5399.321.02-137.1536.814.480.000.002導(dǎo)線測(cè)量-閉合導(dǎo)線計(jì)算點(diǎn)號(hào)觀測(cè)左角

(°′″)角度改正

(″)改正后的角(°′″)坐標(biāo)方位角

(°′

″)距離(m)坐標(biāo)增量改正后的坐標(biāo)增量X(m)Y(m)ΔX(M)ΔY(M)ΔX(M)ΔY(M)a

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a

總和

輔助計(jì)算8246299108236014021255204975808100.2978.96137.2278.675032.704537.663600058395.14fβ=Σβ測(cè)

-Σβ理=58″Fβ容=＋120″Fβ<Fβ容-14-15-14-158246159108086018481255149-5836000000442327152311520619975808-13.9078.954.49-69.530.0199.321.02-137.1536.810.00fx=0.10,fy=0.00fd=m-0.01-13.9078.95-69.5399.321.02-137.1536.814.485018.805097.755032.704636.984638.004500.854537.665102.230.000.002導(dǎo)線測(cè)量-閉合導(dǎo)線計(jì)算附合導(dǎo)線計(jì)算計(jì)算方法和計(jì)算步驟與閉合導(dǎo)線計(jì)算相同，只是閉合差的計(jì)算及其調(diào)整方法不同。2導(dǎo)線測(cè)量-附合導(dǎo)線計(jì)算

從出發(fā)經(jīng)各轉(zhuǎn)折角也可以求得CD邊的坐標(biāo)方位角，若用表示則有通項(xiàng)公式：由于存在測(cè)量誤差，致使，二者之差叫附合導(dǎo)線角度閉合差，如用表示，則：①角度閉合差的計(jì)算②容許角度閉合差的計(jì)算(根據(jù)精度要求確定）2導(dǎo)線測(cè)量-附合導(dǎo)線計(jì)算當(dāng)附合導(dǎo)線測(cè)的是左角取“-”號(hào)；當(dāng)附合導(dǎo)線測(cè)的是右角取“+”號(hào)。

③角度改正數(shù)：檢核：2導(dǎo)線測(cè)量-附合導(dǎo)線計(jì)算

(2)坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算公式不同坐標(biāo)增量理論值坐標(biāo)增量測(cè)量值

附合導(dǎo)線坐標(biāo)增量閉合差坐標(biāo)增量改正數(shù)的計(jì)算同閉合導(dǎo)線。2導(dǎo)線測(cè)量-附合導(dǎo)線計(jì)算20536482904054202470816721561753125214093312560744-13-13-13-13-13-12-7720536352904042202465516721431753112214092012560625236442821107531002711774016901833944721603801125.3698.71114.63116.44156.25641.44-107.31-17.92+30.88-0.63-13.05-108.03-64.81+97.12+141.29+116.44+155.70+445.74+445.63點(diǎn)號(hào)觀測(cè)角（右角）

°′"改正角

°′"A1B234CD輔助計(jì)算坐標(biāo)方位角距離m點(diǎn)號(hào)A1B234CD增量計(jì)算值改正后增量坐標(biāo)值ΔxmΔymΔxmΔymxmym改正數(shù)

"1536.86837.541429.021283.17-107.8420536482904054202470816721561753125214093312560744-13-13-13-13-13-12-7720536352904042202465516721431753112214092012560625236442821107531002711774016901833944721603801125.3698.71114.63116.44156.25641.44

+0.04-107.31

+0.03-17.92

+0.04+30.88

+0.03-0.63

+0.05-13.05-108.03

-0.02-64.81

-0.02+97.12

-0.02+141.29

-0.02+116.44

-0.03+155.70+445.74-107.27-17.89+30.92-0.60-13.00-64.83+97.10+141.27+116.42+155.67+445.63點(diǎn)號(hào)觀測(cè)角（右角）

°′"改正角

°′"A1B234CD輔助計(jì)算坐標(biāo)方位角距離

m點(diǎn)號(hào)A1B234CD增量計(jì)算值改正后增量坐標(biāo)值ΔxmΔymΔxmΔymxmym1536.86837.541429.59772.711411.70869.811442.621011.081442.021127.5