Секстан, квадрант и мать их астролябия меряют вертикальные углы. Но горизонтальные углы тоже надо откуда-то брать.
Моряки получали горизонтальные углы, пристроив линейку с прицелами поверх компаса (называется: "пеленгатор") — компас имелся на любом корабле дальнего плавания, причем по тем временам он был самым точным прибором корабля. Померяли азимут (называется "взяли пеленг") на береговую сосну, выступ, скалу, устье речки — записали. Прошли (под парусом или на веслах, а не пешком по пляжу — это ж моряки! #онижеходят) сколько-то вдоль берега, посчитали расстояние через скорость и время, еще раз азимут померили на те самые точки — вот она и береговая линия.
Сухопутчики посмотрели на это дело и тоже прикрутили компас поверх теодолита, и назвали полученный гибрид "буссолью". И очень этим гордились, потому что у моряков с компаса мерялись только горизонтальные углы, для вертикальных приходилось таскать еще и секстан — а буссолью можно мерять и горизонтальные углы, и вертикальные углы, и узнать азимут какой-нибудь штуковины и направление на север.
Направление на север — основная связующая нить между нарисованной картой и конкретными предметами на местности. Хорошо, когда вокруг тебя найдется пять-шесть ориентиров. А если ты в лесу, и видишь только верхушку Эйфелевой башни — или, что вернее, геодезической вышки, как раз для таких дебилов поставленной — то очень важно понять, с какой стороны вышки ты находишься, с запада или востока. Точно так же в горном ландшафте: характерных пиков и вершин мало, вершины второго плана все друг на друга похожи, гадать можно до морковкина заговенья.
Можно, конечно, найти север "пионерским" способом: посмотреть, с какой стороны на Млечном Пути растет мох. Но и точность у способа не очень, и, главное, он применим только при безоблачном небе.
А с буссолью можно ориентироваться даже глухой ночью на другой планете. У землеподобных планет должно быть железное ядро, следовательно, и магнитое поле будет. Ведь без магнитого поля солнечный ветер и космические лучи выжгут все землеподобие налысо.
Чтобы направление на север было всегда верное, в корабельные компаса вводятся поправки на магнитное склонение. Корабли теперь по большей части железные, а это сильно влияет.
К буссолям это, внезапно, тоже относится. Если под ногами залежи железной руды, то компас будет косить налево. Или там направо. И кто задумается над отклонениями, тот раскопает Курскую Магнитную Аномалию и сможет добывать железную руду недалеко от столицы. А кто не задумается, тому только Демидова гнать на Урал-камень или покупать хорошую сталь в Швеции за золотые деньги.
Ну или тот будет постоянно мазать при стрельбе с закрытых позиций.
Буссоль инструмент широкого профиля. С его помощью можно измерить высоту далекой горы или недоступной точки на другом берегу. Цена такой универсальности — определенная погрешность, потому что высота получается через угломер, через формулы синуса-косинуса.
Если нужно измерить только что-то одно — высоту или горизонтальный угол — но точно, применяется отдельный инструмент.
Для высоты это нивелир: подзорная труба, которая вращается строго в горизонтальной плоскости. Если, разумеется, нивелир правильно выставлен в горизонт. Ну да попаданцу, владеющему секретом голубой каемочки, это нетрудно. Вот, нивелир вращается и устанавливает вокруг себя невидимую горизонтальную плоскость: некий условный уровень.
Лазерный нивелир делает эту плоскость видимой, но лазер только в помещениях хорошо работает. Под солнцем лазеру обычно мощности не хватает. Можно, конечно, взять лазер помощнее — но под такой лазер, чтобы доставал на пятьсот метров, рейку не подставишь: отрежет. А для оптического нивелира пятьсот-восемьсот метров обычная дистанция. Ибо железную дорогу сквозь бескрайные просторы Лихтенштейна двадцатиметровыми шажками нивелировать запаришься. Что же сказать про страны чуточку побольше, к примеру, Советский Союз?
Поэтому старая добрая оптика и реечка с клеточками, замер от условной плоскости вниз, до реальной земли. Отсчет, таблица, день меряем — день камеральных работ. Сидим в комнате, циферки сводим. Не совпали циферки — перемеряем кусок до совпадения, а это может и месяц занять.