因为激光技术和电子技术的飞速发展， 光电测距仪、电子经纬仪逐渐出现， 同时与微电脑相结合，构成了体现目前测绘仪器最高水平的全能型仪器—全站仪。它除了能自动测角和测距外，还能迅速完成一个测站所必须完成的任务， 包括高程、坐标、平距、高差及工程放样等方面的计算。全站仪的出现使测绘工作的全能能化、自动化得以实现。
全站型电子速测仪即全站仪。速测仪的工作原理是从仪器站同时测定某一测站点的平面位置及高程。但是光学速测仪是具有视距丝的一种特殊的经纬仪，是通过光学来进行测量的。电磁波测距仪使得测量时间更短、测程更大、测量精度更高。因为测角方法的不同可分为全站型和半站型电子速测仪， 全站型电子速测仪是由电子测距、电子测角、数据存储单元及电子计算机等构成的三维坐标系统，测量结果可以在屏幕上自动显示且可以与国外进行信息交换的多功能测量设备，因为全型电子速测仪比较完善地体现了实地测量与数据处理的一体化和电子化，所以把全站型电子速测仪称为全站仪。
总的来说，全站仪可分为两大部分：一部分是过程控制机制：包括与测量数据相连接的设备，产生指令的微机处理机。这一过程会自动完成数据采集过程， 又要控制整个测量过程且要自动处理数据。另一部分是数据采集而设立的专用设备：数据存储系数、电子测角系数、自动补偿设备、电子测距系数。
中线测量就是依据导线控制点和中线控制桩将图纸上的路面中线呈现到实地，因此又称中桩放样和恢复中线。中线恢复的手段和方法有多种，不过随着高速公路的不断兴建，对测量的精度也提出了新的要求。所以中线测量的主要方法是全站仪的极坐标放样。极坐标法是利用导线点和中线点的坐标关系进行放样的。全站仪就是依据极坐标放样的原理制定了一种放样模式，只需输入测站点、后视点及待定中线点的坐标，仪器就会自动输出该待定中线点的距离偏差值及角度偏差值，快速输出中线点。所以采用全站仪中桩放样的方法操作简单、精度高、效率高且需要的设备人员少。
速度快。利用全站仪进行测量一测站长达几百米，但水准仪一测站最长100多米，最短只能测几米，往往用水准仪测十几站而用全站仪测一站即可，所以利用全站仪进行测量更能节省时间。
内业、外业的计算量小。利用全站仪进行测量，只需记录高差及前后视距，记录数据少且简洁明了；而水准仪测量需记录黑红面尺的三丝读数，且记录及计算检核过程复杂。而用全站仪测量的数据自动记录，不容易出现差错。
两水准点之间的测段距离短。用水准仪测量的测段距离一般为两点边长的1.5—2倍，而用全站仪测量的测段距离基本是两点边长，缩短了两水准点之间的测段距离。当两种仪器测两的结果同时合格时，因为采用全站仪测量避免了多于的测段距离，而测段距离在平差计算中表示权，权相对比较真实，表明平差计算的结果客观可靠，提高了施工测量的精度。
受仪器、人为因素误差影响小。因为用全站仪测量时采用对中杆三角架，测量时没有人为因索影响，而转点时对中杆可直接插在地面上，对中杆的沉降量要比水准测量中尺垫的沉降量小很多；在测量过程中，数据由仪器显示、自动记录，避免了用水准仪测量时人为估读的误差。
不需进行两差改正。传统的三角高程测量在单向观测时，受地球曲率及大气垂直折光差的影响，一定要对两差进行改正，而且k值不易测出；当采用中间测量法时，即使受到两差改正系数的影响，但由于全站仪在两棱镜之间，两边测距大致相等，而且在同一环境、同一时间观测，所以两边的两差改正系数也基本相同，根据两差改正公式：两差改正系数也基本一样，相差极小，可忽略不计。所以在高差计算时不考虑两差改正系数的影响。
随着国民经济的迅速发展， 高速公路在逐渐修建， 对路面施工的要求也逐渐提高， 对公路测量精度的要求也逐渐提高。计算机技术的蓬勃发展与实际应用以及用户的特殊要求， 全站仪出现了一个防水型、防爆型的新型发展时期， 使得全站仪在各种测量工作中发挥更极其重要的作用。
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