Accanto a molti usi astronomici, l'astrolabio piano conobbe vari impieghi nel rilevamento terrestre. Esso riunì le funzioni proprie d'altri strumenti come la balestriglia, il quadrante portatile o il radio latino.

Sul dorso d'alcuni astrolabi, oltre alla consueta scala graduata, è tracciato il quadrato delle ombre, così chiamato perché mostra il rapporto fra la lunghezza d'uno gnomone e la lunghezza della sua ombra per le varie altezze del Sole.

Con l'alidada, posta anch'essa sul dorso dell'astrolabio, si punta per esempio la sommità d'una torre. Per calcolarne l'altezza, essendo nota la distanza dell'osservatore dalla sua base, basta moltiplicare la distanza per il rapporto fra lo gnomone e il valore misurato relativo alla sua ombra.

Se la distanza non è nota si può comunque misurare l'angolo fra l'orizzonte e la sommità della torre e, allontanandosi d'alcuni passi, ripetere la misura. Le proprietà dei triangoli simili permettono di determinare per proporzione geometrica sia la distanza, sia l'altezza della torre.

Varianti dei due sistemi erano usate per stabilire la profondità d'un pozzo, essendo nota la sua larghezza, o la distanza d'un punto lontano.