竖直角度测量的基本原理

测站点到目标点的视线与水平线在竖直面内的夹角称为竖直角。如图3-2所示,视线AB与水平线AB′的夹角 α ,为AB方向线的竖直角。其角值从水平线算起,向上为正,称为仰角;向下为负,称为俯角。范围为0°~±90°。

图3-2 竖直角测量原理

视线与测站点天顶方向之间的夹角称为天顶距。图3-2中以 表示,其数值为0 ° ~180 ° ,均为正值。显然,同一目标方向的竖直角 α 和天顶距 有之间如下关系:

α =90 ° – (3 – 1)

为了观测竖直角或天顶距,经纬仪上必须装置一个带有刻划注记的竖直圆盘,即竖直度盘,该度盘中心在望远镜旋转轴上,竖直度盘随望远镜一起上下转动;竖直度盘的读数指标线与竖盘指标水准管相连,当该水准管气泡居中时,指标线处于某一固定位置。显然,照准轴水平时的度盘读数与照准目标时度盘读数之差,即为所求竖直角 α 

光学经纬仪就是根据上述测角原理而设计制造的一种测角仪器。同时,经纬仪还可以进行视距测量。

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