如上图：在桩位中心O1安平仪器，当望远镜视线水平时（镜筒处于90°0′0″或270°0′0″），视线OM和视距尺垂直相交于M点，从望远镜内上下视距线a、b出发的平行光线，经物镜折射后，经过物镜生焦点F与视距尺相遇于A、B两点，两点间距离R叫做视距，尺离仪器越远，R值就越大，反之就越小，根据R值和几何关系即可算出仪器中心O到尺间的水平距离D；
同时在望远镜镜筒中丝在视距尺M点的读数即为仪器高度。
竖直角的识读计算
在桩位中心O1安平仪器，当望远镜视线水平后（镜筒处于90°0′0″或270°0′0″），转动望远镜镜筒瞄准目标得到一个角度为α，则找正目标后的竖直θ为：
当左盘时：θ=90°—α；
当右盘时：θ=α－270°；
水平视距的计算：
望远镜分划板上有上、下两短线，它与标尺配合，可以求得测站点到标尺之间的距离。
D=KR C式中：
D——目标到测站点的距离（m）；
R——上下视距丝在标尺上所截长度（m）
K——视距乘常数，K=100；
C——视距加常数，C=0。
2、视准轴倾斜时视距测量：
如图所示：在倾斜地面上进行规距测量，视线OM不能垂直尺面，而和水平线OG开成垂直角θ，不能使用视准轴水平时计算公式，要求水平距离D，就必须进行以下两步推导：
（1）从不垂直于尺面的视距AB求出垂直于尺面的Aˊ、Bˊ求出斜距离OM。
AˊBˊ= A B cosθ= R cosθOM = KRcosθ C（2）从斜距离OM求出水平距离D
D = OM×cosθ =（KRcosθ C）×cosθ =KRcos2θ Ccosθ内对光望远镜，式中Ccosθ可以省略，水平 距离计算公式为：
D = KRcos2θ式中：
D——O１和P之间水平距离；
R——望远镜内两视距丝所截得的长度；
K——望远镜的视距常数，K＝100；
θ——倾斜视准轴线和水平线间竖直角。
7 线路高差测量
1、视准轴水平时高差及高程的测量：
