Kąt pionowy-zastosowanie w pomiarach geodezyjnych.

Kąt pionowy to kąt mierzony w płaszczyźnie pionowej instrumentu, pomiędzy kierunkiem poziomym a kierunkiem położenia osi celowej, albo pomiędzy kierunkiem pionowym a kierunkiem osi celowej.

W pierwszym przypadku kąt ten nazywamy kątem wysokości lub nachylenia (alfa), a w drugim kątem zenitalnym (z).

Cechą charakterystyczną kątów pionowych jest to, że jedno z ramion kąta pozbawione jest konkretnego punktu celowania(horyzont lub zenit). Pomiar kąta pionowego wymaga więc ścisłego ustalenia kierunku pionowego lub poziomego. Musimy mieć także możliwość każdorazowego odczytania położenia osi celowej na specjalnym pionowym kole podziałowym, stanowiącym jeden z zasadniczych elementów teodolitu.

Kąt wysokości (alfa) uważamy za dodatni jeżeli oś celowa leży nad płaszczyzną horyzontu, a za ujemny zaś jeżeli leży poniżej tej płaszczyzny. Bezwzględna wartość kąta wysokości przybiera wartość od 0-90 stopni.

Kąt zenitalny, mierzony od linii pionu, jest mniejszy od 90 stopni, jeżeli oś celowa znajduje sie nad powierzchnią horyzontu, a większy od 90 stopni, jeżeli cel znajduje się poniżej tej płaszczyzny. Kąt zenitalny jest więc zawsze dodatni i przybiera wartości od 0-180 stopni.

Między kątem zenitalnym (z) a kątem wysokości (alfa) zachodzi zależność:

z=90 stopni - alfa

Pomiary kątów pionowych mają liczne zastosowania w pracach geodezyjnych. Znany kąt pionowy (z lub alfa) oraz odległość zredukowana (l) pozwalają na określenie różnicy wysokości między dwoma punktami.

Jeżeli przez pomiar kątów pionowych i wzajemnych odległości określimy różnice wysokości pewnej liczby punktów geodezyjnych, to tą drogą, znaną niwelacją trygonometryczną, uzyskamy sieć punktów wysokościowych.

Jeżeli jednocześnie wyznaczamy przez pomiary kątów poziomych, kątów pionowych, oraz długości linii położenie przestrzenne poszczególnych punktów sieci, tj. wyznaczymy w układzie przestrzennym współrzędne x,y,z, to uzyskamy tzw. sieci przestrzenne punktów geodezyjnych.

Pomiary kątów pionowych szczególnie często są wykorzystywane przy pomiarach inwentaryzacyjnych i realizacyjnych, jak również przy pomiarach odkształceń w budownictwie przemysłowym, mieszkaniowym oraz wszelkiego rodzaju budowlach inżynierskich. Stosowane są wcięcia przestrzenne wstecz i w przód oraz różne inne konstrukcje przestrzenne.