全站仪坐标测量是测定目标点的三维坐标(X，Y，H)，实际上直接观测值仍然是水平角、垂直角和斜距，通过直接观测值，计算测站点与目标点之间的坐标增量和高差，加到测站点已知坐标和已知高程上，最后显示目标点三维坐标，计算坐标增量时以当前水平角为方位角，全站仪坐标测量主要用于碎部点数据采集中。
　　全站仪坐标测量的操作步骤如下：
　　1、安置仪器并检查相关设置
　　全站仪坐标测量中包含水平角观测、垂直角观测和距离观测，故有关角度测量的设置和距离测量的设置对坐标测量会产生影响，坐标测量前应检查相关设置。
　　2、进入坐标测量状态
　　在测量模式下，按“CORD“键或“坐标”软键进入坐标测量状态，进入坐标测量状态，会有三项或更多的选择，测站点设置/后视点设置/测量/……
　　测站点设置就是告诉仪器当前测站点的坐标和高程，这是计算目标点三维坐标的基础。后视点设置就是将当前的水平度盘设置成方位角方向，这是计算测站点至目标点坐标增量的基础。测量就是进行目标点的坐标测量，显示测量结果。
　　3、测站点设置
　　选择测站点设置，进入测站点设置状态，测站点设置通常有两种方式：一是按“输入”键，直接输入测站点坐标和高程；二是按“调用“键，选择仪器已存有的测站点坐标和高程数据。
　　如果不进行测站点设置，直接进入坐标测量，仪器将默认上一次输入的测站点坐标和高程为当前测站点数据。如果没有上一次输入的数据，仪器将测站点坐标和高程均视为零。
　　测站点设置时还应输入仪器高，仪器高用于高差计算。
　　4、后视点设置
　　选择后视点设置，进入后视点设置状态。有的仪器在测站点设置回车后直接进入后视点设置状态。后视点设置通常有两种方式：坐标、角度。选择坐标方式后，再选择是直接输入坐标还是调用已存坐标，具体操作同测站点设置。选择角度方式后，可直接输入后视方向的方位角。此时，仪器会提醒观测者照准后视点，确认后完成后视点的设置。
　　后视点设置的目的就是使仪器当前照准方向的水平度盘读数与地面上测站点与目标点构成的方位角一致，为仪器在坐标测量的计算中提供实时的方位角，后视点选择角度方式时，相当于对水平度盘置角；选择坐标方式时，仪器根据测站点坐标和后视点坐标反算方位角，并以此配置当前水平度盘。如果不进行后视点设置，直接进入坐标测量，仪器将当前水平角默认为方位角，并以此计算目标点的坐标。
　　5、后视点观测
　　后视点设置完成后，可以观测后视点一次，也可以不观测。观测后视点，会显示后视点的观测结果，观测后视点有检查的功能：当观测的坐标、高程与已知的坐标、高程相差甚微时，表明测站设置无错误。否则，应检查测站点、后视点点号、数据输入的正确性。
　　用观测后视点来检查测站设置，不能发现方位角的错误。全站仪坐标测量测站设置的严格检查应在第三个已知点上进行。
　　6、测站设置检查
　　将照准目标安置在第三个已知点上，在坐标测量状态下测量该点的坐标和高程。当观测的坐标、高程与已知的坐标、高程相差甚微时，表明测站设置无错误。否则，应检查测站点、后视点点号、数据输入的正确性。
　　坐标测量的结果只有在测站设置正确的状态下才是有用的，否则全是错的。
　　7、选择工作文件
　　选择工作文件，为观测数据指定一个记录文件。
　　8、坐标测量
　　当测站设置无误时，就可以进行目标点的坐标测量。选择“测量”键进入坐标测量状态。
　　在目标点安置棱镜(合作目标为棱镜时)，将望远镜照准棱镜中心。按“测量”键，仪器启动“坐标测量”并显示结果。
　　在记录前，需要输入未知点点号、棱镜高、编码。如果不输入点号，仪器自动按数字顺序在前一点号的基础上加1记录。
　　如果不输入棱镜高，仪器自动按前一点的棱镜高计算。
　　编码是观测者赋予目标点的一个属性注记，作为观测数据的组成部分，与观测值一起被记录存储于工作文件中，可以不输入编码。如果不输入，则该数据处为空白。
　　在碎部点数据采集中，对碎部点精度要求不是很高，通常以手持对中杆来保持棱镜的对中、整平，这样会使测量效率提高很多。
　　9、中间和结束检查
　　进行坐标测量时，不仅要检查测站设置是否正确，测量过程中和测量结束时还应检查水平度盘读数是否正确。通常是在测站设置完成后，选择一明显标志(如避雷针、电杆等)，记录其水平度盘读数。在测量过程中或测量结束时，再观测其水平度盘读数，比较变化情况，判断仪器水平度盘是否变动，确保观测数据的可靠性。
　　需要指出的是，全站仪坐标测量是单镜位(一般为盘左)观测的结果，其中高程中包含指标差的影响。当仪器的指标差过大时，对远距离的坐标测量，必然引起较大的高程误差。打开双轴补偿，只能补偿垂直轴倾斜造成的影响，而不能改变指标差的大小。所以，一般在数据采集之前，需要进行垂直度盘指标零点的检校。