我们首先看一下三角高程测量的步骤：1、在测站上安置仪器（经纬仪或全站仪），量取仪高；在目标点上安置觇标（一种测量用的标志，架设在被观测点上作为观测、瞄准的目标。如标杆或棱镜），量取觇标高。2、采用经纬仪或全站仪采用测回法观测垂直角，取平均值为最后计算取值。3、采用全站仪或测距仪测量两点之间的水平距离或斜距。4、采用对向观测，即仪器与目标杆位置互换，按前述步骤进行观测。5、应用推导出的公式计算出高差及由已知点高程计算未知点高程。
步骤1会产生仪器高和视标高的误差。在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，称为垂直角，步骤2会产生垂直角误差。步骤3需要测量两点之间的水平距离或斜距，因此会产生距离误差。因为热空气密度小，冷空气密度大，所以大气总的分布趋势是上稀下密，光线通过地表的大气时，必然产生连续性的向地面一侧的偏折，光线的路径为弧线。即视线不是直线而是弧线，视线这种弯曲还可以这样形象的理解：当一束光线在上稀下密的空气中传播时，由于在上层稀空气中运行，速度快，下层密空气中运行，速度慢，必然产生向下的慢转弯现象，也就是说视线弯向空气密度大的一侧。由于大气物理性质和光线的传播特性，测量过程中会产生大气垂直折光误差。视线偏折的距离就称为大气垂直折光差，简称气差。
