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  通過全站儀可以直接測得觀測點至觀測目標之間角度差值與距離,據此通過三角學的換算關係可以計算出觀測目標的座標或觀測點相對於已知點的位置。這些經緯儀部分的觀測資料下載至計算機軟體程式後,可以自動生成目標地區測繪圖。一些全站儀留有GPS系統的介面可供拓展,此兩者結合之後可以互通所長(GPS系統不需要觀測點與觀測物件之間的視線通暢以及兩個以上的已知點作為參考,而全站儀可以提供水平面測量的精度)。

  多數現代全站儀通過電子光學掃描鐫刻在鏡片上上的十字劃分版來測量角度。好的全站儀精度可以達到0.5秒,而普通的建築用全站儀的精度介於5至10秒之間。

  全站儀的測距原理是以安裝在同軸望遠鏡的光敏二極體以一定光學路徑發出調製微波或紅外線訊號,通過測量點的直角稜鏡被反射後通過相同的光學路徑返回並被分光稜鏡傳遞至感測器以接受回饋,通過計算原始訊號與反射訊號的相位差來計算路程的遠近。多數全站儀需要在測量點安置一多用途光稜鏡來實現訊號反射,這種方式的測量距離通常較遠,可達數公里。但有些儀器可以通過被測物體的自身亮度來完成這一過程,但有效距離只有幾百米。EDM測距可以達到0.1mm的精度,但一般土地測量只取1mm的精度。  注意全站儀可以完全代替經緯儀的使用,但由於其高差測量是通過高度角與距離計算得出,精度較差,故只用於低等級測量,不能完全代替水準儀的使用。在精心佈置儀器的情況下,全站儀的精度可達到四等水準測量的精度。

  在已知兩個控制點進行定向的情況下,可以在全站儀的內部程式進行放樣操作,放樣即是得知某座標在實際地面上的位置。

  全站儀的主要使用物件是陸地測量員和土木工程師。同時因為其能記錄的特性,在地形測量上亦應用廣泛(確定道路、房屋等紅線範圍)。也被考古學家用於記錄文物位置,被警察用於做犯罪現場調查、事故現場重構等等。

  全站儀是礦業勘測中所使用的主要測量儀器。用於記錄隧道邊牆,頂和底相對地面的絕對位置,以匯入相應的CAD程式中,與隧道的設計進行對比。  http://www.zhdgps.com/ProductInfo.aspx?id=151
全站儀,全稱全站式電子速距儀,是一種集經緯儀、電子測距儀(EDM,Electronic Distance Measuring Device)外部計算機軟體系統為一體的現代光學電子測量儀器。由於它可以在一個站位完成水平角、垂直角、距離、高程差測量等等的測量工作,故得其名。