寫在前面
任何一個(gè)角度都是由兩個(gè)方向構(gòu)成的，在水平角測量中，構(gòu)成該角的兩個(gè)方向的水平讀數(shù)之差即為其水平角。豎直角則是兩個(gè)方向的豎盤讀數(shù)之差。不過構(gòu)成豎直角的其中一個(gè)方向是水平線。任何注記形式的豎直度盤，無論是盤左或盤右，當(dāng)其視線水平時(shí)，其讀數(shù)是個(gè)定值。在理想狀態(tài)下，該讀數(shù)是 90°的整數(shù)倍。所以測定豎直角實(shí)際上只需讀取被照準(zhǔn)目標(biāo)方向的豎盤讀數(shù)，即可求算得豎直角。
豎直角的概念
在同一豎直面內(nèi)，視線與水平線之間的夾角稱為豎直角（也叫做垂直角）。
在同一豎直面內(nèi)，視線與豎直線之間的夾角稱為天頂距。
望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)的方向線與水平線分別在豎直角度盤上對應(yīng)兩讀數(shù)之差為豎直角的角度。 （如下圖）
豎直角的角度范圍是：-90°～90°之間 。視線在水平線之上的豎直角為仰角，符號為正；視線在水平角之下的豎直角為俯角，符號為負(fù)。
豎直角的作用
測量豎直角的目的就是通過豎直角結(jié)合斜距或者平距用來測定高差。
豎直角測量原理
在望遠(yuǎn)鏡橫軸的一端豎直設(shè)置一個(gè)刻度盤（豎直度盤），豎直度盤中心與望遠(yuǎn)鏡橫軸中心重合，度盤平面與橫軸軸線垂直，視線水平時(shí)指標(biāo)線為一固定讀數(shù)，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，豎盤隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，則望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)的方向線讀數(shù)與水平方向上的固定讀數(shù)之差為豎直角。
早期的經(jīng)緯儀的豎盤裝置包括：豎盤，指標(biāo)水準(zhǔn)管和指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋。現(xiàn)在的儀器用自動(dòng)歸零或者自動(dòng)補(bǔ)償裝置取代了指標(biāo)水準(zhǔn)管和指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋。
豎直角的計(jì)算
豎直角計(jì)算公式：當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)逐漸增加，則豎直角的計(jì)算公式為：
a=瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)的讀數(shù)-視線水平時(shí)的常數(shù)
當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線往上仰，豎盤讀數(shù)逐漸減小，則豎直角的計(jì)算公式為：
a=視線水平時(shí)的常數(shù)-瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)的讀數(shù)
豎盤指標(biāo)差
儀器整平后，豎盤指標(biāo)應(yīng)該處于鉛垂線方向。但因儀器在使用過程中受到震動(dòng)或者制造上不嚴(yán)密，使指標(biāo)位置偏移，導(dǎo)致視線水平時(shí)的讀數(shù)與正確讀數(shù)有一差值，此差值稱為豎盤指標(biāo)差，記作x。
豎盤指標(biāo)差的計(jì)算
當(dāng)豎盤指標(biāo)正確指示的鉛垂線方向是90度或者270度時(shí)，
豎盤指標(biāo)差的計(jì)算公式為：
x=（L+R-360）/2
當(dāng)豎盤指標(biāo)正確指示的鉛垂線方向是0度或者180度時(shí)，
豎盤指標(biāo)差的計(jì)算公式為：
x=（L+R-180）/2
豎盤指標(biāo)差限差
國家四等高程控制網(wǎng)豎盤指標(biāo)差不大于7″（DJ2經(jīng)緯儀）。國家五等高程控制網(wǎng)豎盤指標(biāo)差不大于10″（DJ2經(jīng)緯儀）。圖跟電磁波測距三角高程豎盤指標(biāo)差不大于25″（DJ6經(jīng)緯儀）。一般地形測圖豎盤指標(biāo)差不超過2′。
如果測量兩個(gè)以上目標(biāo)(或同一目標(biāo)多個(gè)測回)的豎直角，可以根據(jù)各自算得的豎盤指標(biāo)差之間的較差，檢查觀測成果的質(zhì)量。DJ6經(jīng)緯儀豎盤指標(biāo)差之間的較差限差一般為±25″。
注意事項(xiàng)
盤左盤右正倒鏡觀測取平均值可以消除豎盤指標(biāo)差的影像。
照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，盤左、盤右必須均照準(zhǔn)目標(biāo)的頂端或同一部位。
豎直度盤的刻劃有全圓順時(shí)針和全圓逆時(shí)針兩種，這不重要，我們只需要兩個(gè)方向的豎盤讀數(shù)的差值。
望遠(yuǎn)鏡作豎直方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，豎直度盤也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。豎盤指標(biāo)作為讀數(shù)指標(biāo)線相對于轉(zhuǎn)動(dòng)的豎盤是固定不動(dòng)的。
