GPS控制测量技术报告.doc

一、测区概况
沈海复线A3标段起点位于罗源县松山镇选屿村以东（起点桩号K39+411.5）与A2标段终点相接。建北山特大桥（1642米）再跨省道201，至北山村以西，路线终点位于连江县马鼻村前村以西的石狮山（终点桩号YK44+280，ZK44+289）与A4标起点相接，设置石狮隧道（右洞全长2963米，A3标段长1662米，左洞全长2950米，A3标段长1647米）路线总长4.55079公里。
二、作业依据和已有测绘资料
　　1、国家测绘局颁布的《全球定位系统（GPS）测量规范》（CH2001-92）；
2、JTG C10-2007《公路勘测规范》；
3、沈海复线A2A3标控制点成果；
三、坐标系的选择
　　测区中央子午线精度为119°30'， GPS网的平面坐标系统选用西安80坐标系，高程系统采用1985黄海国家高程基准。
四、仪器设备和软件
　　GPS控制测量采用Trimble-R8 GNSS 系统和中海达V8系统，其相关指标如下表：
接收机型号
标称精度
数量
备注
平面
高程
天宝R8
5mm +0.5ppmD
5mm+1ppmD
4
双频
中海达V8
5mm +1ppmD
10mm+1ppmD
4
双频
Trimble-R8型GPS测量系统配备有TGOfficev1.63 后处理解算软件（包含数据传输、基线向量处理、GPS网平差软件、多种GPS数据格式转换等功能）；中海达V8型测量系统有HDS2003数据处理软件可以将V8的数据转换为RENIX格式，最后成果都将使用TGOffice处理。
五、三等GPS导线网的设计和观测　
　　1．GPS布网
　　为了将来与A2标顺利结合，我标在此次施工导线复测加密控制网中与A2标进行联合控制网复测加密，共用同一套GPS静态仪器，我标设计院交桩平面控制点11个（LN032，LN033，LN032-1,LN032-2,LA030,LA031，LN031-1，LN031-2，LA032，LA033，LA034），在充分利用设计院控制点，沿线地形地貌和考虑工程精度需要的基础上布设施工加密控制点7个，隧道控制点与A4标隧道控制点进行联测。通过同一组静态GPS（共8台）对所有点进行采集数据，观测时间为90分钟，有效观测卫星≥4，相邻两个同步观测采用：国家测绘局颁布的《全球定位系统（GPS）测量规范》（CH2001-92），JTG C10-2007《公路勘测规范》技术要求，最后对所有数据进行软件平差。充分利用GPS测量的优点，实测GPS控制点27个，其中已知点16个，未知点11个，组成最小同步环736个。其中总基线数为155条，独立基线49条，其中必要基线26条，多余基线23条，平均重复设站数为2/站。满足《公路勘测规范》三等导线网规定的2/站。 （后附GPS控制网）
2．GPS观测
　　在实际外业观测过程中,使用4台Trimble-R8型GPS接收机和4台中海达V8接收机,同时在8个GPS点上进行观测, 有效观测卫星数≥4颗, 时段长度≥90分钟,如果有的点不搬站, 则不关机，以保证尽可能长的时段长度。
丈量天线高度, 均从天线的三面丈量三次, 在三次较差不大于3mm时,取平均值为最后结果。结束观测时, 再丈量一次天线高, 以作校核。
　　在观测过程中, 自始至终有人值守, 并经常检查有效卫星的历元数是否符合要求,否则及时通知其它两台仪器, 延长时段时间, 以保证观测精度。
　　实际上在观测过程中，Trimble-R8型GPS接收机和中海达V8接受机电量充足，接收信号稳定，卫星数大都保持在7-8颗，有时高达10颗以上，为后面的平差处理之顺利进行打下了良好的基础。
六、外业数据处理及检核
1.外业数据处理
　　外业观测后及时输入计算机, 并进行外业数据的检查。根据自动处理基线向量的结果，检查基线向量方差比(Ratio)、中误差(RMS)以及天线高等, 方差比＞2 ,中误差（RMS）＜20mm,参与解算的向量均符合要求。结果参见附表（平差计算报告：基线解算报告）
2.外业观测质量的检核
根据《GPS规范》要求，各级GPS基线精度计算公式如下
　　σ=
按三等控制网精度要求，取 a≤10mm ，b≤5ppm ，D=1.223Km（平均基线边长）代入上式，经计算得：
　　σ=11.7mm （平面）
闭合环检验
　　根据《公路勘测规范》要求， 闭合环坐标闭合差 Vx=Vy=Vz≤
　 Vs(水平差)≤±33.1mm
经抽查736个闭合环，成果精度如下表（详细请见平差报告）：

长度
D水平
PPM
通过/失败指标

.0331m

最佳

.0000m
0.022
最差

.0243m
33.769
平均闭合环
3530.6212m
.0052m
4.822
标准偏差
1904.5649m
.0049m
5.306
最差水平差为24.3mm≤33.1mm，
闭合环合格。
重复基线检查
根据《公路勘测规范》要求，重复基线测量的差值为ds≤±=±33.1mm
重复基线测量的差值如下表：

ID
从
到
基线长度
比率
参考变量
RMS
基线差值
B163
LN035
LA042-1
379.7481
11.7
3.417
.006m

B165
LN035
LA042-1
379.7498
10.8
3.509
.007m
0.0017
B188
LN018
LN018-3
394.0192
38.3
4.001
.007m

B189
LN018
LN018-3
394.0216
23.3
5.136
.008m
0.0024
B57
LN033
LN032-1
419.0353
8
7.312
.009m

B61
LN032-1
LN033
419.0400
21.5
8.815
.011m
0.0047
B17
LA030
LN032-2
420.9846
12.7
8.662
.010m

B26
LA030
LN032-2
420.9924
15.1
2.02
.005m
0.0078
B151
LA031-1
LA031
421.8024
31.1
2.926
.006m

B148
LA031-1
LA031
421.8037
38.7
2.908
.006m
0.0013
B209
LN018-3
LN017
468.8661
19.4
5.781
.009m

B208
LN018-3
LN017
468.8700
29.6
5.118
.008m
0.0039
B169
LA032
LA031
506.8102
30
3.061
.006m

B167
LA031
LA032
506.8133
51.9
2.67
.006m
0.0031
B101
LA036-1
LA036-2
554.8327
59.7
2.241
.006m

B97
LA036-1
LA036-2
554.8345
13.4
2.632
.006m
0.0018
B201
LN018
LN017
559.2108
17.8
6.138
.008m

B200
LN018
LN017
559.2184
5.2
5.294
.008m
0.0076
B13
LN033
LN032
581.8918
15.5
7.156
.009m

B59
LN032
LN033
581.9000
15.5
10.142
.011m
0.0082
B65
LN032-1
LA030
583.3083
11.7
11.452
.013m

B105
LN032-1
LA030
583.3149
37.2
3.454
.007m
0.0066
B46
LN031-2
LA031-1
627.7532
32.5
2.27
.005m

B50
LN031-2
LA031-1
627.7572
11.5
2.548
.006m
0.0040
B73
LA037
LA036-2
631.3240
13.7
3.175
.006m

B77
LA037
LA036-2
631.3290
49
2.052
.005m
0.0050
B152
LA031-1
LA032
632.2472
29.2
2.433
.006m

B149
LA031-1
LA032
632.2502
48.9
1.985
.005m
0.0030
B124
LA035-1
LA032
637.9453
46.9
2.004
.006m

B128
LA032
LA035-1
637.9533
31.5
1.816
.005m
0.0080
B176
LN032
LN032-1
668.5410
9.2
15.021
.017m

B133
LN032-1
LN032
668.5461
10.5
10.956
.010m
0.0051
B174
LN032
LN032-1
668.5521
16.5
10.547
.011m
0.0060
B145
LN035
LN036
741.3468
6
4.369
.008m

B142
LN035
LN036
741.3511
9.3
3.851
.007m
0.0043
B171
LA031
LN032-2
742.6629
29.6
3.713
.007m

B79
LN032-2
LA031
742.6676
42.7
3.493
.007m
0.0047
B58
LN032-3
LN033
749.3566
21.5
8.297
.010m

B54
LN033
LN032-3
749.3650
22.3
2.138
.005m
0.0084
B116
LA043
LA042-1
761.8402
62.4
4.62
.007m

B38
LA042
LN036
828.0600
26.8
4.546
.007m

B22
LA037
LA036-1
831.5680
11.4
3.874
.007m

B24
LA037
LA036-1
831.5733
48
1.509
.004m
0.0053
B14
LN032-2
LN033
834.1444
11.9
11.895
.012m

B56
LN033
LN032-2
834.1543
24.9
2.421
.005m
0.0099
B146
LA042-1
LN036
853.8032
10.3
4.784
.008m

B143
LA042-1
LN036
853.8058
50.8
3.313
.006m
0.0026
B170
LN032-1
LA031
867.7680
29.9
3.598
.006m

B172
LN032-1
LA031
867.7708
7.8
9.044
.010m
0.0028
B9
LN031-2
LA035-1
871.2428
28.1
1.67
.005m

B12
LN031-2
LA035-1
871.2440
13.8
2.399
.005m
0.0012
B52
LN031-2
LA032
896.6040
15.9
2.572
.005m

B48
LN031-2
LA032
896.6043
52.6
2.198
.005m
0.0003
B89
LN032-2
LN032-1
983.8167
7.6
16.891
.016m

B85
LN032-2
LN032-1
983.8227
10
18.459
.014m
0.0060
B181
LN032-1
LN032-2
983.8307
11.5
7.407
.009m
0.0080
B81
LN032-1
LN032-2
983.8327
14.1
3.975
.007m
0.0020
B157
LN032
LN032-3
986.3369
17.7
9.207
.011m

B160
LN032
LN032-3
986.3385
12.2
13.663
.015m
0.0016
B130
LN032-3
LN032
986.3394
15
9.171
.009m
0.0009
B47
LN031-2
LA031
999.5433
29
3.114
.006m

B51
LN031-2
LA031
999.5452
12.7
3.427
.006m
0.0019
B55
LN033
LA031
1046.2689
17.2
3.629
.006m

B122
LA035-1
LA031-1
1047.0624
32.8
2.116
.006m

B126
LA031-1
LA035-1
1047.0674
24.1
2.497
.006m
0.0050
B82
LN032-2
LN032-3
1064.7873
13.6
12.083
.011m

B155
LN032-3
LN032-2
1064.7882
44.4
2.553
.006m
0.0009
B123
LA035-1
LA031
1112.3348
24.1
3.563
.007m

B127
LA035-1
LA031
1112.3398
22
3.694
.007m
0.0050
B156
LN032-1
LN032-3
1159.6044
7.3
8.078
.009m

B159
LN032-1
LN032-3
1159.6052
18.4
11.352
.012m
0.0008
B162
LN032-1
LN032-3
1159.6080
7.8
14.877
.014m
0.0028
B132
LN032
LN032-2
1415.4026
14.3
9.171
.010m

B83
LN032-2
LN032
1415.4048
11.5
14.717
.013m
0.0022

最大基线互差B21为9.9mm≤33.1mm，基线结算合格。
详见附表(平差计算)。
七.平差计算
　　基线处理成功后，即可进入软件的网平差界面，进行WGS-84坐标系下的自由网平差及三维约束网平差。
　　1.GPS点WGS-84坐标系大地坐标及其精度
点名称
北坐标
纵轴误差
东坐标
横轴误差
高程
高程误差
LA037
2927285.3685m
.0021m
511776.5683m
.0022m
2.3210m
.0000m
LA038
2927715.7733m
.0027m
511406.0409m
.0026m
1.6000m
.0000m
LA036-1
2926650.8750m
.0022m
511239.0490m
.0022m
2.6506m
.1757m
LA039
2927977.9540m
.0028m
511174.6479m
.0027m
6.6400m
.0000m
LN031-2
2925448.5540m
.0022m
511582.4798m
.0024m
4.3860m
.1971m
LA035-1
2926150.7577m
.0021m
512095.4724m
.0023m
57.1690m
.1201m
LA030
2924867.9073m
.0024m
513000.5018m
.0028m
4.6890m
.0000m
LN033
2924358.4199m
.0024m
513238.0878m
.0026m
6.7330m
.0000m
LN032
2923777.3380m
.0000m
513221.7376m
.0000m
32.5560m
.0000m
LN032-2
2925191.8899m
.0021m
513268.8909m
.0024m
20.1368m
.1782m
LN018
2920893.9080m
.0032m
514187.0882m
.0035m
46.6000m
.0000m
LA041-1
2929110.6164m
.0030m
510489.6471m
.0028m
28.7919m
.1489m
LA043
2929502.5335m
.0033m
510610.3283m
.0030m
25.6240m
.0000m
LA042
2929288.2379m
.0037m
510642.3067m
.0034m
32.6243m
.1328m
LN036
2928996.7680m
.0000m
511417.3020m
.0000m
22.2118m
.1509m
LN035
2928483.8900m
.0000m
510882.3260m
.0000m
3.8525m
.1356m
LA042-1
2928741.0613m
.0021m
510602.9145m
.0020m
3.3728m
.1517m
LA040
2928949.0089m
.0027m
510993.1450m
.0025m
14.8330m
.0000m
LA036-2
2926654.5277m
.0021m
511793.5865m
.0022m
20.2338m
.1230m
LA031-1
2925105.2029m
.0022m
512108.0100m
.0024m
2.5671m
.1477m
LA031
2925127.9232m
.0021m
512529.1989m
.0022m
2.6730m
.0000m
LA032
2925630.0447m
.0021m
512460.5179m
.0023m
6.3918m
.1208m
LN032-1
2924314.8058m
.0022m
512825.5655m
.0025m
66.0048m
.1214m
LN032-3
2924403.7486m
.0024m
513981.5117m
.0027m
88.9519m
.2356m
LN018-3
2920762.8529m
.0032m
514556.4758m
.0035m
6.1900m
.1358m
LN017
2920354.0660m
.0000m
514326.8520m
.0000m
4.6550m
.0000m

根据《公路勘测规范》要求，无约束平差中，基线分量的改正数绝对值应满足
VΔx=VΔy≤=20.3mm VΔs=VΔx=28.6mm
基线的精度如下表：

观测
ID
从点
到点
观测距离
基线分量改正
B204
LN017
LN032
3597.2145m
.0163m
B209
LN018-3
LN017
468.8622m
.0017m
B132
LN032
LN032-2
1415.3314m
-.0052m
B13
LN033
LN032
581.3094m
-.0044m
B155
LN032-3
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-.0057m
B89
LN032-2
LN032-1
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.0146m
B56
LN033
LN032-2
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-.0039m
B131
LA031
LN032
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-.0047m
B201
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LN017
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.0085m
B142
LN035
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-.0084m
B192
LN018-3
LN032
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.0153m
B157
LN032
LN032-3
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B135
LN018
LN032
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.0138m
B27
LN032-2
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-.0048m
B196
LN017
LN033
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.0062m
B83
LN032-2
LN032
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-.0062m
B128
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B144
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B143
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B59
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LN033
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B181
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B164
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B130
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B174
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B38
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B65
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B184
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B81
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B16
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.0023m
B61
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B124
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B202
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B165
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B62
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B48
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B14
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B25
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B73
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B26
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B171
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B127
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B172
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B82
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B58
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B57
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B22
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B80
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B137
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.0051m
B162
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B90
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.0003m
B105
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B145
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B70
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LN036
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B206
LN017
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.0087m
B129
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.0004m
B52
LN031-2
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B24
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B72
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B100
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-.0001m
B179
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.0021m
B114
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B134
LN018
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B104
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B190
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B170
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.0000m
B189
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B51
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B166
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B153
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B125
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B169
LA032
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.0021m
B122
LA035-1
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.0022m
B53
LN031-2
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.0022m
B46
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B74
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B198
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LN017
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.0045m
B103
LA030
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-.0005m
B47
LN031-2
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.0013m
B176
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LN032-1
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.0022m
B188
LN018
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B95
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.0023m
B194
LN018-3
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.0058m
B177
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LA040
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B85
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LN032-1
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.0063m
B123
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.0028m
B50
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B79
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-.0028m
B119
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B23
LA037
LA039
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B160
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LN032-3
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.0043m
B163
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.0000m
B43
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.0010m
B154
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.0012m
B75
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B91
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B152
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.0015m
B115
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B49
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-.0005m
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LA031
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.0010m
B99
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-.0014m
B78
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B35
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B149
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-.0015m
B102
LA030
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.0000m
B4
LA037
LA038
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-.0015m
B44
LA038
LA042-1
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-.0030m
B45
LA038
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.0007m
B40
LA042
LA042-1
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-.0022m
B77
LA037
LA036-2
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-.0014m
B96
LA036-1
LA042-1
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-.0013m
B121
LA039
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.0006m
B12
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LA035-1
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-.0004m
B55
LN033
LA031
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-.0015m
B180
LN032-1
LA032
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.0012m
B71
LA037
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-.0016m
B147
LA036-2
LN036
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-.0011m
B120
LA039
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B178
LA042-1
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-.0025m
B97
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-.0011m
B98
LA036-1
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-.0004m
B150
LA031-1
LA036-2
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.0012m
B11
LN031-2
LA030
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-.0011m
B148
LA031-1
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-.0013m
B7
LN031-2
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-.0012m
B146
LA042-1
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B5
LA038
LA036-1
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.0014m
B94
LA036-1
LN036
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.0001m
B167
LA031
LA032
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-.0010m
B42
LA038
LN036
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-.0013m
B33
LA036-1
LA039
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.0011m
B118
LA039
LN036
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-.0006m
B76
LA037
LA032
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-.0005m
B92
LA041-1
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-.0007m
B116
LA043
LA042-1
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-.0009m
B34
LA035-1
LA036-1
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-.0004m
B101
LA036-1
LA036-2
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.0007m
B117
LA043
LA040
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-.0007m
B93
LA041-1
LA040
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.0000m
B6
LA038
LA039
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-.0002m
B9
LN031-2
LA035-1
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.0002m
B8
LN031-2
LA036-1
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-.0003m
B151
LA031-1
LA031
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.0000m
B32
LA041-1
LA043
410.0753m
.0002m
B41
LA042
LA040
488.0185m
.0000m

最大