Еще в 1 веке н.э. ученый Геро Александрийский написал трактат по геодезии, однако до конца 16 века геодезической съемкой профессионально не занимались. Галтериус Арсениус впервые изготовил астролябию, приспособленную для измерения углов на плоскости. Об этом сообщил Гемма Фрисиус в 1529 году.
В 1585 году был опубликован труд английского математика Леонарда Диггеса (1510-1558), в котором описывались “способы точного измерения и быстрого исчисления размеров земель, площадей, лесов, камней, высоты колоколен и колонн и т.д.”. Диггес гораздо больше известен тем, что предложил измерять вертикальный и горизонтальный углы путем наложения двух астролябий. Такой инструмент назвали теодолитом. Первые теодолиты сделал в 1574 году английский мастер Хэмфри Коул. В 1600 году в Праге начал делать теодолиты Эразм Габермель. С небольшими изменениями теодолит оставался основным инструментом геодезистов до появления в конце 70-х годов 20 века лазерного измерительного прибора. В конце 18 века для получения высокой точности измерений в теодолитах стали использовать только серебряную шкалу.
Для измерения расстояния давно использовали шагомер, который толкали перед собой. Расстояние на латунной круговой шкале определяли в футах, ярдах, чейнах, фарлонгах и милях. Англичанин Эдмунд Гюнтер, профессор астрономии в Грешам колледже в Оксфорде (1619- 1626), ввел геодезическую мерную цепь длиной 22 м с 100 звеньями, обеспечивающую более точные измерения. Каждое десятое звено снабжалось латунной биркой. Мерные цепи использовали до 1905 года.
Спиртовой уровень
В 1666 году французский строитель Ж.М. Тевено предложил новый способ определения строго горизонтальной поверхности. Он изобрел прибор, так называемый спиртовой уровень, представлявший собой наполненную водой стеклянную трубку с пузырьком воздуха. Поверхность можно было считать горизонтальной, если при наложении трубки пузырек воздуха оказывался точно в середине. Уровень нашел широкое применение в Англии, однако для изготовления тонких стеклянных трубок понадобилось вызывать опытных стеклодувов из Италии. Уровнем пользовались каменщики и плотники, позднее его стали устанавливать на геодезических приборах.
В 1875 году на основе уровня были созданы два небольших прибора для измерения высоты зданий. Один прибор, с фиксированной шкалой и открытым видоискателем (без зрительной трубы), был сделан английским военным инженером Эйбни (1843-1920). Другой прибор создал мастер Казелла. Оба прибора были снабжены компасом и уклономером.
Для развивающейся горной промышленности требовались специализированные геодезические инструменты. Были разработаны специальные компасы для горняков со складывающимся видоискателем и двумя латунными крючками, с помощью которых их вешали на крепежные опоры.
