经纬仪的发明与航海有着密切的关系。在十五 十六世纪，英国、法国等一些发达，因为航海和打仗的原因，需要绘制各种地图、海图。早期绘制地图使用的是三角测量法，就是根据两个已知点上的观测结果，求出远处第三点的位置,但由于没有合适的仪器，导致角度测量手段有限，精度不高，由此绘制出的地形图精度也不高。空间两直线OA和OB相交于点O，将点A，O，B沿铅垂方向投影到水平面上，得相
精密经纬仪
经纬仪的发明与航海有着密切的关系。在十五 十六世纪，英国、法国等一些发达，因为航海和打仗的原因，需要绘制各种地图、海图。早期绘制地图使用的是三角测量法，就是根据两个已知点上的观测结果，求出远处第三点的位置,但由于没有合适的仪器，导致角度测量手段有限，精度不高，由此绘制出的地形图精度也不高。空间两直线OA和OB相交于点O，将点A，O，B沿铅垂方向投影到水平面上，得相应的投影点A′，O′，B′，水平线O′A′和O′B′的夹角β就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角，即水平角。而经纬仪的发明，提高了角度的观测精度，同时简化了测量和计算的过程，也为绘制地图提供了更精l准的数据。后来经纬仪被广泛地使用于各项工程建设的测量上。
经纬仪之使用将经纬仪支在架子上，像椅子、像机三角架均可，目的只在使视线容易通过D之螺丝圈观察。望远镜连同竖盘可绕横轴在垂直面内转动，望远镜的视准轴应与横轴正交，横轴应通过水盘的刻画中心。把经纬仪面向南方放好，首先视臂D不要举起，（即纬度表E指在零），调整B板之倾斜，使视线沿视臂看到地平线，将B板固定在这位置，此时B板即保持水平，旋转C、D观察天体，则E即指示出天体之地平纬度（Altitude）。
经纬仪是测量工作中的主要测角仪器。由望远镜、水平度盘、竖直度盘、水准器、基座等组成。
测量时，将经纬仪安置在三脚架上，用垂球或光学对点器将仪器中心对准地面测站点上，用水准器将仪器定平，用望远镜瞄准测量目标，用水平度盘和竖直度盘测定水平角和竖直角。按精度分为精密经纬仪和普通经纬仪；按读数设备可分为光学经纬仪和游标经纬仪；按轴系构造分为复测经纬仪和方向经纬仪。电子经纬仪配有测距联用接口和联用功能，以及数据输出接口，可与红外测距机联用，构成组合式电子速测仪，一次观测就可获得所要的距离角度以及归算结果等测定值。
经纬仪垂直角的测量原理：垂直角是指在同一铅垂面内，某目标方向的视线与水平线间的夹角α，也称竖直角或高度角；垂直角的角值为0°～±90°。
视线与铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距z的角值范围为0°～180°。
当视线在水平线以上时垂直角称为仰角，角值为正；视线在水平线以下时为俯角，角值为负。
由此可知测角仪器经纬仪还必须装有一个能铅垂放置的度盘——垂直度盘，或称竖盘。
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