L'età della Cartografia scientifica generatasi nel Settecento, con una serie di campagne di rilevamento strumentale, ebbe notevole sviluppo nel secolo seguente. Diversi furono infatti gli Stati europei che, ben presto si dotarono di una copeertura cartografica a grande scala. Notevole contributo a tale scienza fu offerto dalla determinazione dei parametri dell'elissoide terrestre e la definizione delle coordinate geografiche a supporto delle nuove carte. Nonostante l'auslio dei metodi matematici, che permisero di ottenere la "Carta di Gauss", la misurazione strumentale geodetica non forniva ancora risultati eccellenti. Lo stesso Gauss si interessò di astronomia e nel 1817 mise in pratica i suoi studi per il re d'Inghilterra col rilievo del regno di Hannover. Questa fu occasione per sviluppare uno studio sull'ottica finalizzata a migliorare le osservazioni di grandi distanze e alla realizzazione di un potente cannocchiale: l'eliotropio.