在距離測量狀態下，可能用到下列操作功能：

(1)返回測距信號檢測：用于檢查返回測距信號的強弱。當測程特近或特遠時，或特殊氣象條件下，可能用到此項功能。

(2)測距鍵：啟動測距動作，有的全站儀稱為“測量”鍵。在測量模式下，按測距鍵，儀器進入測距狀態，按當前設定的模式進行測距，并按相關設置進行改正計算，最后顯示改正后的觀測值，觀測結果的顯示有多種選擇，可通過換頁鍵切換查看。距離觀測值有三種顯示形式：斜距(S、SD)、平距(H、HD)和高差(V、VD)。注意，這里的高差是指三角高程中的初算高差，即以斜距(斜邊)和平距(直角邊)構成的直角三角形的另一個直角邊，而不是測站點與目標點之間的真正高差。

(3)放樣鍵：有的全站儀在距離測量狀態下，可進行極坐標法放樣。按“放樣”軟鍵，進入極坐標放樣狀態，出現放樣方向和放樣距離的輸入界面。輸入放樣數據后，儀器顯示當前方向與放樣方向的差值；當照準棱鏡進行測量后，還顯示當前棱鏡距離與放樣距離的差值。根據方向差值和距離差值，移動棱鏡位置并進行測量，直至兩項差值均為零即可。

(4)偏心鍵：有的全站儀在距離測量狀態下，可進行偏心測量。按“偏心”軟鍵，進入偏心測量狀態，在出現的偏心參數輸入界面，輸入偏心參數后，照準棱鏡進行測量，儀器顯示至偏心點的距離，而非至棱鏡的距離。

全站儀距離測量分為兩種情況：控制測量中的距離測量和碎部測量中的距離測量。控制測量中的距離測量一般精度要求比較高，應嚴格檢查有關測距的各種參數的設置是否正確，應精密對中、整平儀器，反射棱鏡應安置在三腳架或對中支架上，且精密對中、整平，測距模式應選擇單次精測或多次精測，對測距有毫米級的影響因素都不能忽略。在數字測圖或斷面測量中，距離測量的精度要求一般不高(根據不同的比例尺，精度要求也不一樣)，厘米級的影響因素也可以忽略，觀測時可以手持棱鏡桿對中、整平，不必選擇多次精測的測距模式，氣象改正開可不開。

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