全站仪可分为两大部分：一部分是过程控制机制：包括与测量数据相连接的设备，产生指令的微机处理机。这一过程会自动完成数据采集过程，又要控制整个测量过程且要自动处理数据。另一部分是数据采集而设立的专用设备：数据存储系数、电子测角系数、自动补偿设备、电子测距系数。
中线测量就是依据导线控制点和中线控制桩将图纸上的路面中线呈现到实地，因此又称中桩放样和恢复中线。中线恢复的手段和方法有多种，不过随着高速公路的不断兴建，对测量的精度也提出了新的要求。所以中线测量的主要方法是全站仪的极坐标放样。极坐标法是利用导线点和中线点的坐标关系进行放样的。全站仪就是依据极坐标放样的原理制定了一种放样模式，只需输入测站点、后视点及待定中线点的坐标，仪器就会自动输出该待定中线点的距离偏差值及角度偏差值，快速输出中线点。所以采用全站仪中桩放样的方法操作简单、精度高、效率高且需要的设备人员少。
与用水准仪测量相比较的优点：速度快。利用全站仪进行测量一测站长达几百米，但水准仪一测站最长100多米，最短只能测几米，往往用水准仪测十几站而用全站仪测一站即可，所以利用全站仪进行测量更能节省时间。
内业、外业的计算量小。利用全站仪进行测量，只需记录高差及前后视距，记录数据少且简洁明了；而水准仪测量需记录黑红面尺的三丝读数，且记录及计算检核过程复杂。而用全站仪测量的数据自动记录，不容易出现差错。
两水准点之间的测段距离短。用水准仪测量的测段距离一般为两点边长的1.5—2倍，而用全站仪测量的测段距离基本是两点边长，缩短了两水准点之间的测段距离。当两种仪器测两的结果同时合格时，因为采用全站仪测量避免了多于的测段距离，而测段距离在平差计算中表示权，权相对比较真实，表明平差计算的结果客观可靠，提高了施工测量的精度。
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