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全站仪测量高差时，采用的原理是三角高程原理。

一、全站仪一般三角高程测量原理

在计算待定点的高度时，只要测量出两点的高差，就可以根据已知点的高度计算出待定点的高度。 这个测量过程称为高度测量。 高度测量的本质是高差测量。 常用的高程测量方法有水准测量和三角测量高程。 三角高程测量是一种间接的高程测量方法，不受地形起伏的限制，测量速度快。

设 A 和 B 为地面上不同高度的两个点。 已知A点的高HA，只要知道A点与B点的高差HAB，则可由HB=HA+HAB求得B点的高HB。

假设A点和B点的距离不是太远，水位就可以认为是水位，不考虑大气折射的影响。 为确定高差hAB，可在A点架设全站仪，在B点架设跟踪杆，观察垂直角а，测得仪器高i和仪器高t。棱镜可以直接测量。 若两点A、B的水平距离为D，则hAB=V+it

所以 HB=HA+Dtanа+it (1)

这就是三角测量高程的基本公式。

2. 全站仪三角高程测量新方法

它的本质是把全站仪当作水平仪，像水平仪一样把全站仪放在任意一点，而不是放在已知的高程点上，同时不测量仪器的高程和高程棱镜的，利用三角测高原理测出被测点的高度，所以测量速度会更快。

从式(1)可以看出：

HA=HB-(Dtana+it) (2)

上式中i和t均未知，只是Dtanа即V的值可以用仪器直接测得。 但是有一点是可以确定的，那就是仪器一旦设置好全站仪量取仪器高，i的值将保持不变。 同时，选择跟踪杆作为反射棱镜，假设t的值是固定的。 从（2）我们知道：

HA+it=HB-Dtanà=W (3)

由式(3)可知，基于上述假设，HA+it在任意站点也是固定的。 并且可以计算出它的值W。

新方法的工作原理如下：

1、仪器可任意设置，但所选点需能与已知高程点互通。

2、用仪器瞄准已知高程点，测出V值，计算出W值。（此时与仪器测高相关的常数，如站高、仪器的高度、棱镜的高度均为任意值，测量前无需设置。）

3. 重新设置仪器站高程为W，仪器高和棱镜高设置为0。

4. 瞄准待测点并测量其高程。

3、全站仪中心站法测高理论分析

结合 (1), (3)

HB′=W+D′tanа′(4)

HB'为待测点的高度

W为站内设置的站高程

D'为测站到待测点的水平距离

а′是观测到的从测站到待测点的垂直角

由式(4)可知，不同待测点的高程随着测站到它的水平距离或垂直观测角度的变化而变化。

将（3）代入（4）可得：

HB′=HA+i-t+D′tanа′（5）

根据三角测量高程测量原理可知，

HB'=W+D'tana'+i'-t'(6)

将（3）代入（6）可得：

HB'=HA+i-t+D'tana'+i'-t' (7)

这里 i',t' 为 0全站仪量取仪器高，所以：

HB′=HA+i-t+D′tanа′(8)

由式（5）和（8）可以看出，两种方法测量的待测点高程在理论上是一致的。 也就是说，我们采用这种方法进行三角高程测量是正确的。

综上所述：将全站仪置于任意一点，无需测量仪器高度或棱镜高度。 仍可测量待测点的高度。 理论上分析测量结果比传统的三角高程测量更准确，因为它减少了误差源。 整个过程中，无需使用钢尺测量仪器的高度和棱镜的高度，减少了这方面带来的误差。 同时需要指出的是，在实际测量中，棱镜高度也可以根据实际情况进行更改。 只要记录相对于初始值t的增加或减少的值，就可以根据测量结果计算出待测点的实际值。 海拔。