竖向测量亦称垂准测量。垂准测量是工程测量的重要组成部分。它应用比较广泛，适用于大型工业工程的设备安装、高耸构筑物(高塔、烟囱、筒仓)的施工、矿井的竖向定向，以及高层建筑施工和竖向变形观测等。在高层建筑施工中竖向测量常用的有以下几种：吊线坠法、激光铅垂仪法、天顶垂准测量(仰视法)和天底垂准测量(俯视法)等。

吊线坠法一般用于高度为50~100m的高层建筑施工中，可用10~20kg重的特制线坠，用直径0.5-0.8mm钢丝悬吊，在土0.000首层地面上以靠近高层建筑结构四周的轴线点为准，逐层向上悬吊引测轴线和控制结构的竖向偏差。如用软塑料管套着线坠，并釆用专用观测设备，则精度更高。

激光铅垂仪法所用的激光铅垂仪是一种铅垂定位专用仪器，可以从两个方向(向上或向下)发射铅垂激光束，用它作为铅垂基准线，精度比较高。 用此必须在首层面层上作好平面控制，并选择四个较合适的位置作控制点或用中心“十”字控制，在浇筑上升的各层楼面时，必须在相应的位置预留200mmx200mm与首层层面控制点相对应的小方孔，保证能使激光束垂直向上穿过预留孔。在首层控制点上架设激光铅垂仪，调置仪器对中整平后起动电源，使激光铅垂仪发射可见的红色光束，投射到上层预留孔的接收靶上，查看红色光斑点离靶心最小的点，此点即为第二层上的一个控制点。其余的控制点用同样作向上传递。 天顶垂准测量法(仰视法)中的垂准测量的传统是采用挂锤球、经纬仪投影和激光铅垂仪法来传递坐标，但这几种均受施工场地及周围环境的制约，当视线受阻，超过高度或自然条件不佳时，施测就无法进行。天顶垂准测量法的基本原理，是用经纬仪望远镜进行天顶观测时，经纬仪轴系间必须满足下列条件： 1)水准管轴应垂直于竖轴。 2)视准轴应垂直于横轴。 3)横轴应垂直于竖轴。则视准轴与竖轴是在同一方向线上。当望远镜指向天顶时，旋转仪器，利用视准轴线可以在天顶目标上与仪器的空间画出一个倒锥形轨迹。然后调动望远镜微动手轮，逐步归化，往复多次，直至锥形轨迹的半径达到最小，锥近似铅垂。天顶目标分划上的成像，经望远镜棱 镜通过90。折射进行观测。 天底垂准测量法(俯视法)是利用DJ6-C6光学垂准经纬仪上的望远镜，旋转进行光学对中取其平均值而定出瞬时垂准线。就是使仪器能将一个点向高度面上作垂直投影，再利用地面上的测微分划板测量垂准线和测点间的偏移量，从而完成垂准测量。基准点的对中是利用仪器的望远镜和目镜组，先把望远镜指 向天底方向，然后调焦到所观测目标清晰、无视差，使望远镜十字丝与基准点十字划分线相互平行，读出基准点的坐标读数&,转动仪器照准架180°,再读一次基准点的坐标读数1。仪器本身存在系统误差，&与％不重合，故中数4=(1+%)/2,这样仪器中心与基准点坐标4在同一铅垂线上，再将望远镜调焦至施工层楼面上，在俯视孔上放置十字坐标板，用望远镜十字丝瞄准十字坐标板，移动十字坐标板使十字坐标板坐标轴平行于望远镜十字丝，并使A读数与望远镜十字丝重合，然后转动仪器，使望远镜与坐标板原点0重合。一系列的垂准点标定后，作为测站，可作测角放样以及测建筑物各层的轴线或垂直度控制和倾斜角观测等测量工作。