המכשיר לנטילת זוויות אופקיות ואנכיות שאתה מזכיר נקרא תיאודוליט. תיאודוליטים החלו להיות ממוסרים רק ככלי המדידה העיקרי בשנות השמונים, כאשר התחנות הכוללות הוצגו. להלן תיאודוליט סובייטי משנת 1958, (לשעבר ויקיפדיה).
תאודוליטים היו מכשירים אנלוגיים והזוויות שנמדדו היו צריכות להיכתב במחברת. סך התחנות היו מכשירים אלקטרוניים, בעיקר תיאודוליטים אלקטרוניים, עם התקני מדידת מרחק אלקטרוניים, המבוססים על אותות אינפרא אדום. ניתן לחבר התקנים אלה ליחידת זיכרון אלקטרונית ניידת עם לוח מקשים לאחסון המדידות. המודד עדיין היה צריך להזין ידנית מזהה נקודה לכל קריאה, אך לא היה צריך להזין את הזוויות הנמדדות.
בעת התחלת סקר, סמן התייחסות ממערכת הסמנים הלאומית הקרובה ביותר לסמן. אזור מדידות נבחר כיוון שהיה זה צפוני ידוע / מבוסס, מזרחה וגובה. תמונה של סמן הסקר האמריקני עוקבת אחר כך (מתוך ויקיפדיה).
התיאודוליט יוגדר והקריאה הראשונה תהיה ליתד הסמן הידוע כדי לקבוע את קו הבסיס. לסקר.
לסקרים מדויקים מאוד הושם יעד מדידה על חצובה מעל סמן הסקר; או צלחת ועליה צלב או מוט מחודד קצר עם הצבע כלפי מעלה. מטרה דומה תוצב אז על סמן זמני והזווית האופקית בין שני היעדים נמדדה. הזווית האנכית מהמישור האופקי של תאודוליט (בחלק העין) אל המטרה הראשונה תימדד וכך גם הזווית האנכית אל המטרה השנייה.
לכל תיאודוליט יש נקודת סמן ספציפית, בגובה פיסת העין (טלסקופ). זהו סמן הייחוס לתאודוליט ממנו נמדדים מרחקים רוחביים. סרט מדידה הונח כנגד הנקודה על התיאודוליט והקצה השני של הסרט היה ממוקם במרכז כל צלב מטרה או בקצות כל מוט מטרה מחודד, למדידת מרחקי השיפוע. על סרט המדידה היה צריך להיות מוחל מתח מסוים והקריאות יתועדו. מאוחר יותר, במשרד, יתוקנו מרחקי השיפוע הנמדדים לצורך נפילת קלטת. בנוסף, גובהי התיאודוליט ושתי המטרות, מעל פני הקרקע, יימדדו בעזרת סרט מדידה.
לאחר שעשה את כל זה, יוקם סמן זמני נוסף, התיאודוליט עבר בין האחרון שתי יתדות והתהליך חוזר על עצמו.
לכל התקנה היה צורך בגבהים של התיאודוליט והמטרות כמו גם מרחקי המדרון, הזוויות האנכיות והזווית האופקית. באמצעות טריגונומטריה על כל הנתונים הללו ניתן היה לקבוע את הקואורדינטות והגובה של כל יתד.
שיטה אחרת המשמשת למדידה נקראה stadia. זה השתמש בתיאודוליט, אך במקום שמשתמשים במטרות צולבות או במטרות מוטות מחודדות על כל אחד מיתדות הסקר, נעשה שימוש במוטות מדידה. ראו את התמונה למטה מ http://www.tigersupplies.com
מוט המדידות יונח על כל יתד ושלושה גובה הקריאה נלקחה ממוט הסקר: השיער הצולב העליון, שערות הצלב המרכזיות (הראשיות) והצלב התחתון. ראה את התמונה למטה.
הקריאה מהשיערות הצולבות המרכזיות נותנת את הגובה לגובה. ההבדל בין קריאות השיער הצולבות העליונות והתחתונות כפול קבוע אופטי עבור האופטיקה של התיאודוליט נתן את המרחק בין מוט המדידה לתיאודוליט. למעט כמה תיאודוליטים יפניים, הקבוע האופטי היה 100.
בתמונה לעיל, קריאות השיער הצולב הן 1.500, 1.422 ו- 1.344.
ללא קשר לשיטה בה נעשה שימוש. כדי לבצע התאמות לשגיאות מדידה, נעשה מעבר סגור לפיו לאחר שנמדד כל מה שהיה צריך להיסקר, הקריאה האחרונה חזרה ליתד הראשון שנסקר. אם הקואורדינטות בתלת ממד תואמות לא היו טעויות. אם לא כל אחת מהקריאות הייתה צריכה להיות מותאמת בכדי לסגור את המעבר ב"אין שגיאות "
כדי למזער שגיאות, ככל שהמרחקים לרוחב קצרים יותר, כך היה פחות שקיעת קלטת. למדידות שדרשו רמות דיוק גבוהות, כמו למשל בעת הרכבת ציוד גדול באקלים חם, העבודה תיעשה בשעות הבוקר המוקדמות כדי למזער או להסיר נצנוץ חום.