Gyrotheodolity to starszy, ale dokładny sposób na znalezienie prawdziwej północy . Można je stosować na powierzchni Ziemi, ale obecnie są one zwykle używane do pomiarów podziemnych, w tunelach i kopalniach. Metody geodezyjne GPS zastępują metody żyroteodolitowe dla tego zastosowania na powierzchni Ziemi.
Żyrotododolity to „instrumenty geodezyjne złożone z żyroskopu przymocowanego do teodolitu”. Więcej informacji na temat żyroteodolitów znajduje się tutaj .
Kiedy są używane pod ziemią, są najlepszym sposobem na ustanowienie początkowych punktów odniesienia dla pomiarów pod ziemią. W zależności od rozbudowy podziemnej infrastruktury od czasu do czasu kontrole podziemnych punktów odniesienia wykorzystywane są żyroteodolity. Po ustanowieniu początkowych punktów odniesienia, konwencjonalne teodolity lub tachimetry są używane pod ziemią.
W przypadku infrastruktury podziemnej, do której dostęp można uzyskać jedynie za pomocą szybów pionowych, są one najlepszym sposobem na ustanowienie punktów odniesienia pomiaru pod ziemią. Innym sposobem jest upuszczenie dwóch pionowych linii spływów w dół szybu i uzyskanie bocznych współrzędnych pionowych linii splotów na powierzchni ze znanych stacji kontroli powierzchni. Pozostawiając nietknięte pionom linie pomiarowe, zejdź pod ziemię innym szybem i zbadaj dwie linie pionowe z ziemi, a następnie sprawdź, jaki będzie punkt odniesienia dla tego poziomu pod ziemią. Po dokonaniu poprawek dla wychylenia pionowych linii uderzeń można z dobrą dokładnością obliczyć współrzędne boczne podziemnego punktu odniesienia. Gdy to nastąpi, znajomość kierunku północnego, podziemnego, staje się możliwa.
Tunele, które łączą się z powierzchnią Ziemi za pomocą sztolni lub podobnego portalu i są poziome lub pod-poziome, można badać za pomocą konwencjonalnych teodolitów lub stacji total, przy czym pierwsze punkty odniesienia są pobierane bezpośrednio z powierzchni przez linię wzroku.
Jednym z ograniczeń żyroteodolitów jest to, że nie można ich stosować ani na biegunie północnym, ani południowym, „gdzie oś Ziemi jest dokładnie prostopadła do poziomej osi przędzarki, a południk jest niezdefiniowany”. Z tego powodu żyroteodolity nie powinny być używane w odległości do 15 stopni od jednego bieguna.
Do geodezji na powierzchni Ziemi można wykorzystać sprzęt geodezyjny GPS, taki jak system GNSS dostarczony przez Trimble (nie reklama, tylko jako przykład).