全站儀具有角度測量、距離(斜距、平距、高差)測量、三維座標測量、導線測量、交會定點測量和放樣測量等多種用途。內置專用軟件後，功能還可進一步拓展。
全站儀的基本操作與使用方法 ：
1、水平角測量
（1）按角度測量鍵，使全站儀處於角度測量模式，照準第一個目標A。
（2）設置A方向的水平度盤讀數為0°00′00〃。
（3）照準第二個目標B，此時顯示的水平度盤讀數即為兩方向間的水平夾角。
2、距離測量
（1）設置稜鏡常數
測距前須將稜鏡常數輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進行改正。
（2）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值
光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設置的一個標準值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），並對測距結果進行改正。
（3）量儀器高、稜鏡高並輸入全站儀。
（4）距離測量
照準目標稜鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、高差。
全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用於跟蹤移動目標或放樣時連續測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或座標測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。
應注意，有些型號的全站儀在距離測量時不能設定儀器高和稜鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與稜鏡中心的高差。
3、座標測量
（1）設定測站點的三維座標。
（2）設定後視點的座標或設定後視方向的水平度盤讀數為其方位角。當設定後視點的座標時，全站儀會自動計算後視方向的方位角，並設定後視方向的水平度盤讀數為其方位角。
（3）設置稜鏡常數。
（4）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。
（5）量儀器高、稜鏡高並輸入全站儀。
（6）照準目標稜鏡，按座標測量鍵，全站儀開始測距並計算顯示測點的三維座標。
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