中国清末实行新政以后，开始发展军事测绘。1897年袁世凯在天津小站练兵时所设北洋测绘学堂，举办一期即告终辍。1903年，北京练兵处军令司下设立测绘科，主管地形测绘。1904年（光绪三十年），北京练兵处创设测量学校，初名测绘学堂，后不久称京师陆军测绘学堂。1908年陆军部军咨处下设测地司，下分三角、地形、制图三科，掌管测量、绘图和测绘学堂事务。1910年，军咨处第四厅下设京师陆军测地局，形成中央及京师的专职测绘机构。

1912年1月，中华民国临时政府参谋本部设陆地测量总局于南京，主管全国军事测绘业务，承担近畿军事测量并督促、指导各省局测量业务。1912年4月，陆军测量总局迁往北京，改为参谋本部第六局，其下将前清京师陆军测地局改编为北京陆军测量局，增设制图局。将测量学堂改组为中央陆军测量学校。

1928年北伐战争胜利，国民政府定都南京，11月，南京政府将原军委会参谋厅第九科于江苏测量局合并，组建了参谋本部陆地测量总局，主管全国陆地测量业务的规划、实施及印制地图。30年代初改名为军事委员会军令部陆地测量总局，统理全国的测绘事业。1929年10月，参谋本部陆地测量总局召开全国测量会议，制定《全国陆地测量十年计划（民国十九年至民国二十八年）》。南京政府制订实施《发售地图规则》，规定除机要秘密地图不得发售之外，其余小于1∶215万地形图和各种地图都可公开发售。1931年秋，陆地测量总局下设航空测量队。1935年4月9日，国民政府公布《中央陆地测量学校条例》，规定中央陆地测量学校隶属参谋本部陆地测量总局，为养成测量人才并研究测量学术之机关。

1937年，“八·一三”日本侵略军进攻上海后，抗日战争爆发后，参谋本部改组为军事委员会军令部，陆地测量总局改隶军令部（图1）。同年11月，南京政府迁往重庆，陆地测量总局奉令经武汉迁往长沙。1939年，陆地测量总局迁往贵阳，辖属各测量队也陆续迁往。1943年3月，军令部陆地测量总局改称军令部第四厅，拟定战后十年测量计划。1944年，军令部第四厅迁往重庆。6月，成立中美合作航测队，10月，奉令调整全国测量队伍。1945年，抗日战争胜利。军令部第四厅筹备复员。同年11月，陆地测量局由沙县迁回福州。由于圣庙路原局址房屋于抗日战争期间被破坏，新局址暂设于山观音阁。1946年6月，军令部第四厅由重庆迁回南京，改称国防部测量局，管辖全国各省测量队。1949年春，国防部测量局迁广州，后一分为二，一部分迁往重庆，一部分迁往台湾。