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为了测定地面点的平面位置，一般需要观测水平角。所谓水平角，就是空间相交的两条直线在水平面上的投影所构成的夹角，用β表示，其数值为 0°~360°。

如下图所示，A、O、B 是地面上高程不同的三点，沿铅垂线方向投影到一水平面 H 上，得到 a、o、b 三点，则水平线 ao、bo 之间的夹角β，就是地面上 OA，OB 两方向线构成的水平角。

由上图可以看出，水平角β就是过 OA、OB 两直线所做竖直面之间的二面角。为了测定水平角的大小，可以设想在两竖直面的交线上任选一点处，水平放置一个按顺时针方向刻划的圆盘（称为水平度盘），使其圆心与 o＇重合。过 OA、OB 的竖直面与水平度盘的交线，在度盘上的读数分别为 a＇、b＇，于是地面上OA、OB 两方向线之间的水平角β可按下式求得：

β=右目标读数 b＇-左目标读数 a＇

这个β就是水平角∠aob 的值。

综上所述，用于测量水平角的仪器，必须具备一个能安置成水平的带有刻划的度盘，并且能使度盘中心位于角顶点的铅垂线上，还要有一个能照准不同方向、不同高度目标的望远镜，不仅能在水平方向旋转，而且能在竖直方向旋转而形成一个竖直面。全站仪就是根据上述要求设计制造的测角仪器。

全站仪的标称精度

1）测角精度：一般有±0.5²、±1²、±2²、±5²。如徕卡 TS06-2 测角精度为±2，是指一测回方向中误差±2，即同一方向盘左、盘右方向观测值中数的中误差为±2。

2）测距精度：一般用 A+Bppm×D 表示。A 代表仪器的固定误差，主要是由仪器加常数的测定误差、对中误差、测相误差造成的，固定误差与测量的距离没有关系。即不管测量的实际距离多远，全站仪都将存在不大于该值的固定误差。Bppm×D 代表比例误差，其中的 B 是比例误差系数，它主要由仪器频率误差、大气折射率误差引起。ppm 是百万分之一的意思（parts per million），是针对 1km 即 1000000mm 距离的误差单位是 mm。D 是全站仪或者测距仪实际测量的距离值，单位是 km。如徕卡 TS06-2测距精度为±(2mm±1.5ppm)。