高程测量是测量的重要组成部分，无论是控制网测量，导线测量亦或是道路测量，均需要测定高程位置。
最为常见的测量方法即是几何水准测量，但传统的水准测量工作量大，速度慢，同时所需测量人员多，特别是对于高低起伏大或一些不便于水准测量的地区，速度缓慢，部分地区甚至及其困难；三角高程测量由于其简便灵活且受地形条件影响小的特点，正逐步的在一定范围内替代传统的几何水准测量。
2007年，由武汉大学和铁四院共同完成的“精密三角高程测量方法”项目，实现了利用全站仪在大范围，长距离上达到二等的精密三角高程测量。
三角高程测量误差来源主要是以下几个方面：
①地球曲率计算误差
②大气折光的影响
③仪器高、觇标高的量取误差和对中误差
④瞄准误差（ATR 距离不够，导致远距离无法瞄准棱镜中心；无ATR 自动目标识别技术，瞄准盘左盘右不一致）
⑤长距离观测及精度，测量仪器测角测距误差
前三个，是由于测量方法和外部原因引起的误差，第四和第五项则是由于仪器本身而导致的误差。
经验数据表明：采用全站仪中间法测量时，在不考虑目标高量取时，使用2”全站仪在前后视距600m时，可以达到三等水准测量。在前后视距达到1.6km时，即使考虑目标高量取误差，测量依然可以达到四等水准测量限差。
TM50参数：
TM50在高精度三角高程中的优势:
测角精度0.5”---高精度水准测量必备条件
测距精度0.6+1ppm---毫米级测量精度
ATR自动照准0.5”---超越人眼照准
ATR自动照准3000米---超长距离自动照准
马达转速：每秒180°---缩短测量时间，减少时段误差
精密三角高程测量方法的改进：短距离三角高程测量的精度主要受高度角观测精度的限制和大气折光的影响。自动高精度全站仪的仪器精度可以满足高精度三角高程测量的要求。实现两台仪器同时对向观测，有利于削减大气垂直折光影响。在一个测段上对向观测的边为偶数条边，同时在测段的起末水准点上立高度不变的同一棱镜杆，这样可完全避免量取仪器高和觇标高。
现场图片
使用定制加工的组建，将单圆棱镜或是高低棱镜组同全站仪手柄相结合，如上图所示，使用高低棱镜组合的优势在于增加了多与观测，观测过程添加了检核条件，相比于单棱镜方法更为严谨。
使用高低棱镜时，会产生由高棱镜和低棱镜各自观测产生的高差，高低棱镜所量测的高差之间存在一个固定的较差，该较差会作为检核条件。
观测流程：
（1）起点与终点
水准观测的目的是测量得到水准路线起点与终点之间的高差，为了能够避免涉及到认为的量测观测设备或是转点的高度，在起点处的水准点上安置如图所示的棱镜杆，保持铅直。
在水准路线推进到终点时，将同一个棱镜杆安置在终点的水准点上，载整个测量过程中，棱镜杆不得调整高度，要保证未经调节的同一棱镜杆立在终点水准点上。
（2）测站的设计
观测过程中需要两台全站仪，观测线路应保证偶数测段，架设仪器为奇数次，每个奇数点架设的仪器应当相同；每一个偶数点架设的仪器应当为同一台设备。
观测过程中交替搬站，类似于几何水准观测，在任意时刻，总有一台全站仪作为高程传递点，不可移动。
（3）测段的设计
测段的设计
（4）观测方法（按照二等水准测量要求）
观测边长 |
测回数 |
<100 |
2 |
>=100 <500 |
4 |
>=500 <800 |
6 |
>=800 <1000 |
8 |
（5）观测限差
二等水准 |
三等水准 |
|
指标差 |
4″ |
6″ |
垂直角测量较差 |
4″ |
6″ |
测距较差 |
5mm |
6mm |
根据精密三角测量公式，总结以往经验，三角高程测量误差来源主要是以下几个方面：
①地球曲率计算误差---3KM内可不用考虑影响
②大气折光的影响---同时段对向观测可消除
③仪器高、觇标高的量取误差和对中误差---偶数边测量可以抵消
④瞄准误差（ATR 距离不够，导致远距离无法瞄准棱镜中心；无ATR 自动目标识别技术，瞄准盘左盘右不一致）---提高全站仪自动照准距离和精度
⑤长距离观测，测量仪器测角测距误差---提高全站仪测距和测角精度
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