什么是全站儀，即全站型電子測距儀是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統。與光學經緯儀的區別在于電子經緯儀將光學度盤換為光電掃描度盤，將人工光學測微讀數代之以自動記錄和顯示讀數，這樣使得測角操作簡單，而且可以避免讀數誤差的產生。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作，所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監測領域。
全站儀分類：
全站儀按其外觀結構可分為兩類：
一，積木型（Modular，又稱組合型）
早期的全站儀，大都是積木型結構，即電子速測儀、電子經緯儀、電子記錄器各是一個整體，可以分離使用，也可以通過電纜或接口把它們組合起來，形成完整的全站儀。
二，整體型（Integral）
隨著電子測距儀進一步的輕巧化，現代的全站儀大都把測距，測角和記錄單元在光學、機械等方面設計成一個不可分割的整體，其中測距儀的發射軸、接收軸和望遠鏡的視準軸為同軸結構。這對保證較大垂直角條件下的距離測量精度非常有利。
全站儀按測量功能分類，可分成四類：
一，經典型全站儀（Classical total station）
經典型全站儀也稱為常規全站儀，它具備全站儀電子測角、電子測距和數據自動記錄等基本功能，有的還可以運行廠家或用戶自主開發的機載測量程序。其經典代表為徠卡公司的TC系列全站儀。
二，機動型全站儀（Motorized total station）
在經典全站儀的基礎上安裝軸系步進電機，可自動驅動全站儀照準部和望遠鏡的旋轉。在計算機的在線控制下，機動型系列全站儀可按計算機給定的方向值自動照準目標，并可實現自動正、倒鏡測量。徠卡TCM系列全站儀就是典型的機動型全站儀。
三，無合作目標性全站儀（Reflectorless total station）
無合作目標型全站儀是指在無反射棱鏡的條件下，可對一般的目標直接測距的全站儀。因此，對不便安置反射棱鏡的目標進行測量，無合作目標型全站儀具有明顯優勢。如徠卡TCR系列全站儀，無合作目標距離測程可達1000m，可廣泛用于地籍測量，房產測量和施工測量等。
四，智能型全站儀（Robotic total station）
在自動化全站儀的基礎上，儀器安裝自動目標識別與照準的新功能，因此在自動化的進程中，全站儀進一步克服了需要人工照準目標的重大缺陷，實現了全站儀的智能化。在相關軟件的控制下，智能型全站儀在無人干預的條件下可自動完成多個目標的識別、照準與測量。因此，智能型全站儀又稱為“測量機器人”，典型的代表有徠卡的TCA型全站儀等。
全站儀按測距儀測距分類，可以分為三類：
一，短距離測距全站儀
測程小于3KM，一般精度為±（5mm+5ppm），主要用于普通測量和城市測量。
全世界精度最高的全站儀TCA2003
全世界精度最高的全站儀TCA2003
二，中測程全站儀
測程為3-15km，一般精度為±（5mm+2ppm），±（2mm+2ppm）通常用于一般等級的控制測量。
三，長測程全站儀
測程大于15km，一般精度為±（5mm+1ppm），通常用于國家三角網及特級導線的測量。
全站儀的基本操作與使用方法 ：
水平角測量
1、按角度測量鍵，使全站儀處于角度測量模式，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。
距離測量
1、設置棱鏡常數
測距前須將棱鏡常數輸入儀器中，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），并對測距結果進行改正。
3、量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。
4、距離測量
照準目標棱鏡中心，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，常用于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。在距離測量或坐標測量時，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棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。
坐標測量
1、設定測站點的三維坐標。
2、設定后視點的坐標或設定后視方向的水平度盤讀數為其方位角。當設定后視點的坐標時，全站儀會自動計算后視方向的方位角，并設定后視方向的水平度盤讀數為其方位角。
3、設置棱鏡常數。
4、設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。
5、量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。
6、照準目標棱鏡，按坐標測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標。
