地倾斜测量是研究地壳形变及其固体潮的一种重要手段,它对地震前兆观测和地球动力学研究都具有十分重要的意义。地倾斜测量的仪器主要有长基线倾斜仪和短基线倾斜仪两大类。最常见的长基线倾斜仪是水管倾斜仪,它是利用自由液面作为参考水平面,通过检测该液面的运动而得到倾斜潮汐的信号。短基线倾斜仪的种类很多,它们均是用某种形式的摆来定义其参考方向,主要有水平摆倾斜仪、垂直摆倾斜仪、抗磁体倾斜仪、气泡倾斜仪和折叠摆倾斜仪等。我们研究了一种新的地倾斜观测仪器----二维垂直摆倾斜仪,这种倾斜仪能同时对两个互相垂直的方向(例如东西向和南北向)的地倾斜进行测量。本文介绍了二维垂直摆的基本结构和工作原理,分析了垂直摆对地倾斜的响应特性,介绍了高精度电容位移传感器的组成和工作原理,并讨论了利用压电陶瓷和自准直仪联合对垂直摆倾斜仪进行标定的方法。我们用二维垂直摆倾斜仪对地倾斜进行了测量,实验结果表明我们所研制的二维垂直摆倾斜仪能够同时记录出东西向和南北向两个方向的地倾斜固体潮,其对地倾斜的分辨率达到了10-9rad数量级。