Una dioptra era un instrumento astronómico y topográfico, que data del siglo III a. C. Consistía de un tubo de observación o, alternativamente, una varilla con una mira en ambos extremos, unida a un soporte. Si está equipado con transportadores, podría usarse para medir ángulos.

Fue utilizada por los astrónomos griegos para determinar la posición de las estrellas. Se sabe que Gémino de Rodas la usó en sus trabajos astronómicos.

Con la aparición de la esfera armilar (maqueta de la esfera celeste), comenzó a ser utilizada como instrumento de topografía.

Era un aparato portátil que servía para medir distancias y ángulos, o como un nivel. Podía determinar tanto los planos horizontales como los verticales, lo que permitía medir la desviación entre dos puntos fijos para establecer precisas medidas angulares.

Rotando una barra de observación alrededor de una mesa central, el agrimensor podía calcular los ángulos y las distancias con respecto a un objeto secundario. Una serie de pequeños niveles de agua que el instrumento llevaba unidos ayudaban al agrimensor a mantenerla perfectamente nivelada.

Se podría haber construido un túnel a través de dos puntos opuestos en una montaña utilizando este instrumento. Se conoce que fue ampliamente utilizada en la construcción de acueductos. Los tornillos giratorios en varias partes diferentes del instrumento facilitan la calibración para mediciones muy precisas.

Fue reemplazado por el teodolito.

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