Malgré leur formation généralement médiocre, les géomètres coloniaux ont joué un rôle important dans le façonnement du paysage américain primitif. Leur instrument principal était la chaîne de Gunter, qui a aidé à minimiser les erreurs commises par les géomètres aux compétences mathématiques limitées. La chaîne contenait cent maillons et mesurait soixante-six pieds. Un carré avec dix côtés de chaînes renfermait un acre, et quatre-vingts chaînes mesuraient 5,280 XNUMX pieds, soit un mille. La plupart des premiers levés ont été effectués par traversée, ce qui signifie qu'à partir d'un point de départ, l'arpenteur a créé les limites autour d'une propriété en utilisant une boussole de marin pour mesurer les angles et une chaîne de Gunter pour mesurer les côtés. Dans le Nord, la plupart des arpentages coloniaux étaient à peu près rectangulaires et contigus, mais dans le Sud, l'arpentage par «bornes et limites» signifiait que les demandeurs étaient libres de tracer des limites autour de toute parcelle de terre non réclamée par un autre. Les enquêtes ont été enregistrées de deux manières. Une description écrite de la parcelle était généralement accompagnée d'une carte ou d'un plat, tandis que sur le terrain lui-même, les limites étaient identifiées par des marques sur les arbres, des piquets enfouis ou des tas de pierres.
Au milieu du XVIIIe siècle, les géomètres étaient très demandés par les grands propriétaires fonciers dont les terres étaient vulnérables aux squatteurs. Une enquête enregistrée signifiait que les propriétaires terriens pouvaient persuader les squatteurs de prendre un bail ou d'être expulsés. En Virginie, Lord Fairfax employait comme géomètres George Washington et Peter Jefferson, le père du futur président. Les difficultés de l'arpentage et la valeur du service signifiaient que les géomètres avaient un salaire égal à celui des avocats. Pour George Washington et beaucoup d'autres, cependant, l'arpentage a non seulement fourni des frais élevés, mais aussi la possibilité d'identifier des parcelles souhaitables pour leurs propres spéculations foncières.
En 1763, les propriétaires du Maryland et de la Pennsylvanie engagèrent les astronomes anglais Charles Mason et Jeremiah Dixon pour mener une étude de la frontière longtemps disputée séparant leurs colonies. Aidé par l'astronome colonial David Rittenhouse, le groupe a utilisé des équipements sur mesure et des techniques de levés astronomiques pour assurer l'exactitude de la frontière de 244 milles des États actuels du Maryland, de la Pennsylvanie et de la Virginie occidentale. Cette frontière est devenue connue au XIXe siècle sous le nom de ligne Mason-Dixon, la division entre les états esclaves et libres.
Au cours de la décennie précédant la Révolution américaine, les spéculateurs ont formé plusieurs sociétés dans le but d'acquérir des terres dans l'ouest trans-appalachien. Malgré la ligne de proclamation de 1763 interdisant la colonisation dans cette région, George Washington et Benjamin Franklin étaient deux des nombreuses personnalités coloniales de premier plan impliquées dans ces tentatives finalement vaines d'acquérir des terres à grande échelle. Des hommes tels que Daniel Boone ont poussé loin dans la nature à l'emploi de spéculateurs privés et de sociétés foncières qui les ont payés pour trouver et arpenter des terrains de choix en vue d'un achat futur.
À la suite de la Révolution américaine, une vague de migration vers l'ouest a poussé le Congrès continental à adopter l'ordonnance foncière de 1785. Pour tenter d'empêcher les squats généralisés, cette loi a demandé que les territoires occidentaux récemment cédés par les États soient examinés et vendus aux enchères publiques. . Le terrain devait être divisé en townships de six milles carrés, chacun subdivisé en trente-six sections. Les limites nord-sud ont été appelées lignes de canton et les lignes de gamme est-ouest. Le point de départ de l'enquête a été désigné comme l'endroit où la rivière Ohio a traversé la frontière ouest de la Pennsylvanie. Thomas Hutchins a reçu une commission de trois ans par le Congrès pour devenir le premier géographe des États-Unis. Il a reçu un salaire de six dollars par jour pour superviser une équipe d'arpenteurs provenant de chacun des États. Ils devaient arpenter les sept premiers rangs au nord et à l'ouest de la rivière Ohio, et le 22 septembre 1785, Hutchins commença à arpenter la première ligne de tir. Avec des équipes d'hommes à la hache qui frayaient le chemin, le chainman arrière se tenait près du piquet de départ tenant une extrémité de la chaîne tandis que l'homme avant portait la chaîne vers une marque aperçue à l'aide de roulements de boussole, la déroulant au fur et à mesure. Au bout de soixante-six pieds, l'endroit a été marqué, le chainman arrière s'est levé et le processus a été répété. De cette manière, les équipes d'arpentage se frayèrent un chemin à travers le paysage.
Les efforts de Hutchins ont été entravés par des conflits d'intérêts impliquant ses arpenteurs, dont plusieurs étaient des agents de sociétés foncières cherchant à acheter de grandes parcelles pour les revendre à des colons individuels. Les troubles indiens ont également contribué à retarder l'enquête, et le travail lui-même était non seulement tardif, mais mal fait. Hutchins mourut en 1789, mais la rapidité et la précision générales des travaux d'arpentage ne se sont pas améliorées jusqu'à la nomination de Jared Mansfield comme arpenteur général en 1803.
Mansfield était un mathématicien formé à Yale qui a immédiatement commencé à régulariser le système d'enquête. Commençant à un mile à l'ouest de la frontière de l'Indiana avec l'Ohio, Mansfield a désigné le premier méridien principal. Il s'agissait d'une ligne de canton nord-sud soigneusement étudiée à partir de laquelle les lignes de distance est-ouest étaient exécutées à angle droit précis. Il a ensuite personnellement examiné le deuxième méridien principal. À partir de ce moment, le paysage a commencé à prendre le motif en damier qui est toujours reconnaissable depuis les airs. Le successeur de Mansfield, Edward Tiffin, a introduit la pratique de corriger la convergence des lignes de longitude (à l'approche des pôles) en décrétant qu'après tous les quatre ou cinq rangs, les nouveaux méridiens soient délimités à des intervalles précis de six milles.
En 1816, Ferdinand Hassler, professeur de mathématiques à West Point, fut nommé premier surintendant de l'US Coast Survey et commença le travail massif d'arpentage des côtes du pays. En l'espace de deux ans, cependant, l'enquête a été suspendue par le Congrès, qui craignait que les méthodes de Hassler soient trop lentes et coûteuses. Les travaux sur l'enquête ont repris en 1833 après le renouvellement de Hassler par le Congrès. Il a continué à travailler sur l'arpentage côtier jusqu'à sa mort en 1843.