測繪儀器是伴隨著測繪科學發(fā)展而發(fā)展起來的。早在公元前1400 年, 埃及就有了地產(chǎn)邊界的測量, 在公元前3 世紀, 中國人就知道天然磁石的磁性, 并有某種形式的磁羅盤, 公元前2 世紀, 司馬遷在《史記。夏本記》中有敘述大禹為治水而行進行的測量工作。

所謂“左準繩, 右規(guī)矩”說明在古代就有了簡單的測量工 具。使用這類儀器測量, 勞動強度大、速度慢、精度低。公元1730 年, 英國西森研制成**臺游標經(jīng)緯儀, 隨后陸續(xù)出現(xiàn)了小平板儀、大 平板儀以及水準儀等。20 世紀40 年代出現(xiàn)了光學玻璃度盤,用光學轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的度盤對準位置的刻劃重合在同一平面上, 根據(jù)這一理論就 形成了光學經(jīng)緯儀。光學經(jīng)緯儀比早期的游標經(jīng)緯儀大大提高了測角精度, 而且體積小,重量輕, 操作方便?？梢哉f, 從17 世紀到20 世 紀中葉是光學測繪儀器時代, 此時測繪科學的傳統(tǒng)理論和方法比較成熟。到了20 世紀60 年代, 隨著光電技術, 計算機技術和精密機械技術的發(fā)展, 1963 年FENNEL 廠研制出**臺編碼電子經(jīng)緯儀, 從此常規(guī)的測量方法邁向了自動化的新時代, 到了20 世紀80 年代, 電子測角技術有了進一步發(fā)展, 從當初的編碼度盤, 又發(fā)展到了光柵度盤測角和動態(tài)法測角, 隨著電子測微技術的進一步發(fā)展, 電子測角精度大大提高。早在1943 年, 瑞典物理學家貝爾格斯川采用光電技術在大地測量基線上從事光速值的測定試驗獲得成功。接著與該國的AGA 儀器 公司合作, 于1949 年初步研制成功一種利用白熾燈作為光源的測距儀, 邁出了光電測距的**步, 盡管這種儀器體積大, 笨重, 耗電大, 精度低, 但從根本上解決了人類多年向往的光電測距技術, 在全**產(chǎn)生了巨大影響。

各國競相購買儀器, 引進技術, 從而促進了光電測距技術的迅速發(fā)展。1960 年美國人梅曼研制成功了**上**臺紅寶石激光器, **年就產(chǎn)生了**上**臺激光測距儀。激光測距儀與**代光電測儀相比體積小、重量輕、測程遠、精度高, 而且可全天候觀測。1963 年瑞士威特廠開始研究砷化鎵( GaAS) 發(fā)光管 測距儀, 1963 年定型**臺紅外測距儀, 進一步促進了測距儀向小型化、高精度方向發(fā)展。20 世紀70 年代, 前德國OPTON 廠和瑞典的AGA 廠, 在光電測距和電子測角的基礎上, 研制出**上**臺全站儀, 進一步促進了測量向自動化、數(shù)字化方向發(fā)展。1990 年瑞士徠卡公司根據(jù)GACHER 和MULLER 等人的研究成果, 出**臺數(shù)字水準儀NA2000。NA2000 水準儀首先采用圖像處理技術來處理標尺的影像, 并以行陣傳 感器取代測量員的肉眼進行讀數(shù)。這種傳感器可識別水準標尺上的條碼分劃, 并用相關技術處理儀器的測量信號, 自動顯示與記錄視線高和視距, 從而實現(xiàn)了水準測量自動化。1973 年12 月, 美國國防部批準建立新一代導航系統(tǒng), 簡稱GPS, 它是一種可以定時和測距的空間 交會定點的導航系統(tǒng)?？上蛴脩籼峁┻B續(xù)、實時、高精度的三維位置、三維速度和時間信息、為陸、海、空三軍提供精密導航, 還用于情報收集、應急通訊和衛(wèi)星定位等一些軍事目的。GPS 整個發(fā)展計劃分三個階段進行, 即原理可行性論證階段, 系統(tǒng)的研制和試驗階段,**為工程發(fā)展和完成階段。直至1994 年7 顆GPS 試驗衛(wèi)星和分布在6 個軌道上的24 顆工作衛(wèi)星已全部升空到位, 并正常工作。實踐證 明, GPS 定痊技術 可以取代常規(guī)的測角, 測距手段, 相對定位精度可達cm 級以下, 長距離的相對精度可達10- 8,甚至更高。1852 年法國物理學家付科提出地球自轉(zhuǎn)在陀螺儀上產(chǎn)生效應的設想。無需進行任何天文觀測和地磁觀測, 只要由陀螺觀測就可以得出任何地點的子午線位置。直到20 世紀50 年代, 才研制成液浮式礦用陀螺羅盤儀。20 世紀60 年代工, 在礦用陀螺羅盤儀的基礎上發(fā)展成陀螺經(jīng)緯儀。20 世紀70 年代, 由于自動控制技術, 計算機技術和通訊技術的發(fā)展, 并引進陀螺經(jīng)緯儀, 研制出自動化陀螺經(jīng)儀,如瑞士的GGI 型。 激光自20 世紀60 年代問世以來, 首先用在測距上, 由于激光有許多其他光源不可比的優(yōu)越性, 在測繪界廣泛應用。如激光指向儀、激光投點儀、激光鉛垂儀、激光掃平儀、激光經(jīng)緯儀、激光水準儀和激光打印機等。隨著微電子技術、傳感器技術、光電技術、計算機技術、通訊技術、空間技術以及光、機、電技術的一體化等技術的發(fā)展, 促進了測繪儀器的發(fā)展, 先后出現(xiàn)了許多專用的電子測繪儀器。如電子傾斜儀、回聲測深儀、管線探測儀、海底地貌探測儀、電子伸縮儀、重力測量儀、電子氣壓測量儀等?；仡櫆y繪儀器的發(fā)展, 可清楚地看到, 測量儀器從早期的測繩、羅盤儀、游標經(jīng)緯儀已發(fā)展到目前的電子經(jīng)緯儀、數(shù)字水準儀、全站儀、GPS 以及各種專門測繪儀器, 推動了測繪工作向自動化、數(shù)字化、智能化方向邁進。