公元前三世纪,中国已经用指南仪器――司南来确定方向。
公元400年,中国发明了记里鼓车,用以测量距离。
1276年,元朝的郭守敬创制了多种天文仪器,用于测定天体的高度和方位。
十五世纪,航海和地理开发的需要,研究地球形状的科学得到发展;同时,军事和经济建设的需要,对测量仪器提出了更高的精度要求。
1608年,荷兰人汉斯发明了望远镜。
1667年,法国首先在全圆分度器上安装了望远镜,进行测角。
1783年,英国制成了度盘直径90cm,重达91kg的经纬仪。
十七世纪后期,丹麦天文学家奥拉夫-鲁默尔将测微器和显微镜用于读取度盘读数,大大提高了读数精度。
1858年,意大利工程师波尔勒发明了内对光望远镜,未能推广应用。
1892年,减反射涂层的发明,使内对光望远镜的制造得到发展。
1920年,威特等人制造成功了世界上第一台光学经纬仪(theodolite),定名TH1型,1923年生产出T2型经纬仪。至此,现代光学测量仪器的基本结构已经确定。
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