本发明公开了一种分段式大气改正的全站仪测距方法及系统，架设全站仪并获取对目标进行测距时的测距视线轨迹，在测距视线轨迹上选取多个测试点将全站仪与目标之间的距离分为n‑1段分距离，并在全站仪、每个测试点及目标旁布设气象传感器组；通过全站仪测量出其与每个测试点、及全站仪与目标之间的距离值，并得出每一段分距离的距离值，测量时记录每个气象传感器组的气象信息数据；根据气象信息数据对每一段分距离的距离值进行修正后求和，得出修正后的全站仪与目标之间的距离；本发明可以在使用全站仪进行长距离测量且气象条件不稳定时，降低气象条件对测量误差的影响，有效提高测量精度。