如图4-25所示，当观测方向多于3个时，每半测回都从一个选定的起始方向（零方向）开始观测，在依次观测所需的各个目标之后，应再次观测起始方向（称为归零），这称为全圆方向观测法，简称全圆方向法。
综合上述测回法的观测过程与全圆方向法的定义，可以得出如下结论：
（1）只有2个观测方向时，优先用测回法，测回法也属于方向观测法；
（2）有3个观测方向时，可用测回法，也可用全圆方向法；
图4-25 全圆方向法观测示意图
（3）观测方向多于3个时，必须用全圆方向法。
可见，测回法与全圆方向法的实质区别就是，前者目标少，不需归零；后者方向多，需归零。测全圆方向法的测站技术限差要求均参见图4-26。
图4-26 GB 50026—2020《工程测量标准》节选
全圆方向法在实际施测中，应选择一个背景明亮、成像清晰、稳定可靠且距离适中的目标为起始方向，这对满足归零差的技术要求、提高观测精度都非常有益。现以图4-25所示的A、B、C、D四个目标方向为例，叙述全圆方向法的操作步骤。
（1）如图4-25所示，安置仪器于O点，盘左位置，观测所选定的起始方向为A，置零，读取水平度盘读数a（0°00′00″），记入表4-4的第3栏。
（2）顺时针方向转动照准部，依次瞄准B、C、D各点，分别读取读数b（57°33′07″），c（98°30′18″），d（142°22′45″），同样记入表4-4的第3栏（从上往下顺序）。
（3）再次瞄准目标A，读取读数a′（0°00′03″），此次观测称归零。将读数记入第3栏。a与a′之差称半测回归零差，如果归零差的绝对值不超过国家标准的规定（见图4-26），则进行下半测回观测，如果归零差超限，则此半测回应返工重测。上述操作称上半测回。
（4）纵转望远镜成盘右位置。逆时针方向依次瞄准A、D、C、B、A各点，并将观测读数记入表4-4的第4栏（从下往上顺序），称下半测回。
如需观测几个测回，则各测回开始时同样按180°/n角度变动水平度盘起始位置。现在观测两个测回，则第二测回的起始读数按180°/2=90°配置。第二测回的测量过程见表4-4测回“2”，但表中两个测回的“同方向较差”超限，需继续测第三测回，以观后效。（表4-4中略去测量结果。）(www.xing528.com)
现依照表4-4说明全圆方向法的计算步骤：（归零差的计算与要求上面已有介绍）
（1）计算两倍照准差（2C）：
按习惯，盘左读数用L表示，盘右读数用R表示，则有
上式括号中盘右读数R大于180°时取“-”号，小于180°时取“+”号。按各方向计算2C并填入第5栏。表中计算出的2C本身的大小反映出仪器视准轴的偏斜程度，并不代表观测质量好坏，但测回内的2C互差反映了观测精度。方向观测法的2C互差要求见图4-26。超过限差时，应在原度盘位置上重测。
（2）计算各方向的平均读数x：
计算的结果称为方向值，填入第6栏。
（3）计算各测回归零后的方向值。将各方向的平均读数减去起始方向的平均读数值（起始方向的两平均读数再取平均值），即得各方向的归零方向值，填入第7栏。同时将起始方向的归零值归算为零。
（4）计算各测回归零后方向值的平均值。取各测回同一方向归零后的方向值的平均值作该方向的最后结果，填入第8栏。在取平均值之前，应计算同一方向归零后的方向值各测回的差数有无超限，如果超限，则应重测。（表4-4中各测回较差超限，需重测）。
（5）计算各目标间水平角值。将第8栏中相邻两方向值相减即可求得，可记于第8栏剩余的相应空白处位置。
表4-4 全圆方向观测法观测手簿
其实，测回法除了按表4-3的格式测量记录外，也可参照全圆方向法的格式（见表4-4）进行测量记录，这样就可以在一个测回内对两倍照准差2C进行检核。
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