众所周知，全站仪三维坐标（X，Y，Z）测量实际就是平面二维坐标（X，Y）和高程H的测量，而平面坐标（X，Y）的测量实际就是由平面角度α和距离S推算得到，高程测量就是测量竖直角和斜距组成的三角高程测量。
    现代高速公路建设，一般从施工单位进场准备到正式开始施工不到一个月的时间，而设计提供的基准点都要求必须先复测，满足一定的精度要求方可使用，基准点复测的传统方法一般都是采用平面导线测量和水准导线测量，这就要求施工单位准备两组人员和两套仪器，一组进行导线测量，一组进行水准测量，然后分别平差计算。如我们充分利用全站仪的三维坐标测量功能，则只需一组即可完成，平差计算也一次完成。下面就具体过程举例说明。

一、外业测量
1、首先看下图（图1）

    已知高级控制点A、B、C、D各点的三维坐标（XA、YA、HA）、（XB、YB、HB）、（XC、YC、HC）、（XD、YD、HD），为描述方便，本文用Z代替H。
2、先把全站仪置于B点上，后视A点，设置气象改正（温度、气压）等数据，输入测站点B的三维坐标（XB、YB、ZB）和后视点A的平面坐标（XA、YA）以及仪器高、目标高等测站设置数据，瞄准点2测量并记录2点的三维坐标（X＇2、Y＇2、Z＇2）和平距SB2。
3、仪器移置到2点，同上输入测站点B所测的2的三维坐标（X′2、Y′2、Z′2）和后视点B的平面坐标（XB、YB）以及仪器高、目标高等测站设置数据，瞄准点3测量并记录2点的三维坐标（X′3、Y′3、Z′3）和平距S23。依此类推直到测出C点的三维坐标（X′C、Y′C、Z′C）。

二、内业计算：
1、从测量过程可知，普通导线测量中的不少计算工作都由仪器完成，平差计算就简单得多，不需像普通导线测量那样，先进行角度闭合差和坐标增量闭合差的分配，再进行坐标计算。这里应直接按三维坐标闭合差分配。
2、由于测量本身不可避免有误差，所测导线必定出现全长闭合差f，由图知

（1）
fX=X＇C- XC
fY=Y＇C- YC （2）
同样有fZ=Z＇C- ZC （3）
即可求得导线全长相对闭合差
K=1/（∑S/f）= f/∑S （4）
坐标闭合差分配是以累计边长成比例分配：
υxi=- fX(SB2+S23+……S(i-1)i)/ ∑S
υYi=- fY(SB2+S23+……S(i-1)i)/ ∑S
υZi=- fZ(SB2+S23+……S(i-1)i)/ ∑S （5）
改正后各点坐标为:
Xi=X＇i+υxi
Yi=Y＇i+υYi
Zi=Z＇i+υZi （6）

三、计算事例如图2：
　　
四、精度：
    由《公路勘测规范》知高速公路对导线测量的精度要求是达到一级导线精度，作为全站仪测量来说，这是很容易的；对于水准测量，规范要求是四等水准测量标准。本文论述的方法，实际就是利用三角高程测量代替常规水准测量。作为三角高程测量，具体操作时必须准确量取测站仪器高和前、后视棱镜高，以保证高程测量的精度。采用本文的测量步骤，国内已有多篇论文论述，完全可以达到四等水准要求，精度足够。

结束语
    本文论述的方法是一种通用的方法，它不但可以用在高速公路基准点复测上，也可用于勘测设计时的基准导线、水准测量及其它各行业需布置三维导线的情况，利用这种方法省时省力，计算简单明了。
三维坐标导线测量平差表