3.1.2　竖直角的测量原理

1.竖直角的概念

在同一竖直面内，瞄准目标的倾斜视线与水平线的夹角称为竖直角（也叫垂直角），通常用θ表示。倾斜视线在水平线之上的称为仰角，其取值为“+”；斜视线在水平线之下的称为俯角，其取值为“-”。竖直角的取值范围为-90°～90°。如图3-2所示，视线OA的竖直角为+15°20′12″，视线OB的竖直角为-18°09′36″。

从天顶方向到某一视线方向的夹角，称为天顶角，也叫天顶距，用Z表示，其取值范围为0°～180°。如图3-2所示，视线OA的天顶角为74°39′48″。

图3-2　竖直角及其测量原理

同一目标的竖直角和天顶角的关系为：

2.竖直角测量原理

为了能测出竖直角θ，所用仪器必须有一个带刻划的竖直圆盘，在同一竖直面内，从仪器中心到瞄准目标的倾斜视线与水平线在竖直圆盘上各有一个读数，这两个读数之差即为竖直角θ。

由水平角和竖直角测量原理可知，用于测量水平角和竖直角的仪器必须具有两个带有刻划的圆盘，一个能置于水平位置，且圆盘中心能安置于角顶点的铅垂线上；另一个位于竖直方向，还必须有一套能准确瞄准目标且能够精确读取度盘读数的装置。经纬仪就是基于上述原理设计制造的一种测角仪器。