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在一点设站向另一点观测竖直角(或天顶距)和其间的距离，就可求得这两点之间的高差， 这种方法称为三角高程测量。如果距离是由光电测距测得，就称为EDM 三角高程测量。全站仪即采用EDM三角高程测量原理测量高程，目前在工程测量中普遍采用。

一、三角高程测量原理

1、单向观测计算高差的公式

如下图所示：

欲测A 、B两点间的高差 h, 将仪器置于A 点，量取仪器横轴至A点的铅垂高度即仪器高i 。B点竖立目标(如用全站仪观测，则安置反射棱镜)，量取目标照准点(棱镜中心)至B点的铅垂高度即目标高l。 两点间的高差h即为：

2、对向观测计算高差的公式

对向观测即是将仪器置于A 点观测B 点测取高差，再将仪器置于B 点观测A 点测取高差，然后取两高差的平均值作为观测结果。由A 点观测B 点的高差为：

KAB和KBA为由A向B观测和由B向A观测时的大气折光系数。如果观测是在相同的大气条件下进行的，特别是在同一时间进行对向观测，可以认为KAB≈KBA。

SABCOSaAB和SBACOSaBA为对向观测A 、B两点间的平距，也近似相等，故:

上式是对向观测计算高差的基本公式。由此看来，对向观测可消除地球曲率和大气折光的影响，因而在高程控制测量中均应采用对向观测。上式也可表示为平距的 形式。