经纬仪原理

经纬仪是测量水平角和竖直角的仪器；是根据测角原理设计的。经纬仪是测量任务中用于测量角度的精密测量仪器，可以用于测量角度、工程放样以及粗略的距离测取。整套仪器由仪器、脚架部两部分组成。

普通光学经纬仪的结构组成大致可分为基座、度盘、照准部等三大部分，如图2−2−5（b）所示。

光学经纬仪的结构

1—望远镜；2—读数显微镜；3—竖直度盘；4—竖盘进光镜；5—竖盘制动螺旋；6—测微轮；7—瞄准镜；8—竖盘微动螺旋 9—水平、竖直度盘转换螺旋；10—仪器外壳支架；11—对中器；12—仪器ZX旋转轴套；13—水平度盘；14—水平制动螺旋  15—水平微动螺旋；15—水平度盘进光镜；17—仪器ZX旋转轴套制动螺丝；18—脚螺旋；19—底座连接板

经纬仪原理

1. 水平角测量原理  相交于一点的两方向线在水平面上的垂直投影所形成的夹角，称为水平角。水平角一般用β表示，角值范围为0º-360 º。

如图所示，A、O、B是地面上任意三个点，OA和OB两条方向线所夹的水平角，即为OA和OB垂直投影在水平面H上的投影O1A1和O1B1所构成的夹角β。

可在O点的上方任意高度处，水平安置一个带有刻度的圆盘，并使圆盘ZX在过O点的铅垂线上；通过OA和OB各作一铅垂面，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读数分别为a和b，则水平角β的角值为：β= b-a.

用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平位置度盘，且水平度盘的ZX位于水平角顶点的铅垂线上。仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动，而且还能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计制造的测角仪器。

2 垂直角测量原理  在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，称为垂直角，又称倾角，用α表示。其角值范围为0º-±90º。如图所示，视线在水平线的上方，垂直角为仰角，符号为正（+α）；视线在水平线的下方，垂直角为俯角，符号为负（-α）。

垂直角测量原理：同水平角一样，垂直角的角值也是度盘上两个方向的读数之差。如图所示，望远镜瞄准目标的视线与水平线分别在竖直度盘上有对应读数，两读数之差即为垂直角的角值。所不同的是，垂直角的两方向中的一个是水平方向。无论对哪一种经纬仪来说，视线水平时的竖盘读数都应为90º的倍数，所以，测量垂直角时，只要瞄准目标读出竖盘读数，即可计算出垂直角。