Les gyrothéodolites sont un moyen plus ancien mais précis de trouver le vrai nord . Ils peuvent être utilisés à la surface de la Terre, mais ces jours-ci, ils ont tendance à être utilisés pour l'arpentage souterrain, dans les tunnels et les applications minières. Les méthodes d'arpentage GPS remplacent les méthodes de gyrothéodolite pour cette application à la surface de la Terre.
Les gyrothéodolites sont des "instruments d'arpentage composés d'un gyroscope attaché à un théodolite". Il y a plus d'informations sur les gyrothéodolites ici .
Lorsqu'ils sont utilisés sous terre, ils sont le meilleur moyen d'établir les points de référence de levés initiaux sous terre. Selon l'étendue de l'infrastructure souterraine, des gyrothéodolites sont parfois utilisées pour des levés de contrôle des points de référence souterrains. Après que les points de référence initiaux ont été établis, des théodolites conventionnels ou des stations totales sont utilisés sous terre.
Pour les infrastructures souterraines accessibles uniquement par des puits verticaux, elles constituent le meilleur moyen d'établir des points de référence d'arpentage sous terre. L'autre façon consiste à déposer deux lignes de fil à plomb dans l'arbre et à obtenir les coordonnées latérales des lignes de fil à plomb sur la surface à partir des stations de surveillance de surface connues. Laissant les lignes de fil à plomb intactes, les arpenteurs pénètrent sous terre par un autre puits et inspectent les deux lignes de fil à plomb du sous-sol, puis étudient ce qui sera le point de référence pour ce niveau souterrain. Après avoir corrigé le balancement des lignes de fil à plomb, les coordonnées latérales du point de référence souterrain peuvent être calculées avec une bonne précision. Une fois cela fait, connaître la direction du nord, sous terre, devient possible.
Les tunnels qui se connectent à la surface de la Terre via une galerie ou un portail similaire et qui sont horizontaux ou subhorizontaux peuvent être arpentés à l'aide de théodolites conventionnels ou de stations totales, les premiers points de référence étant directement prélevés de la surface via la ligne de visée.
L'une des limites des gyrothéodolites est qu'elles ne peuvent être utilisées ni au pôle Nord ni au pôle Sud "où l'axe de la Terre est précisément perpendiculaire à l'axe horizontal du cône et le méridien n'est pas défini". À cause de cela, les gyrothéodolites ont tendance à ne pas être utilisées à moins de 15 degrés des deux pôles.
Pour l'arpentage à la surface de la Terre, un équipement d'arpentage GPS peut être utilisé tel que le système GNSS fourni par Trimble (pas de publicité, il suffit de l'utiliser comme exemple).