測量日地距離的方法有好幾種，一種是利用金星凌日(即太陽、金星一地球剛好在一條直線上)；另一種方法是利用小行星測量日地距離。歷史上就是用前一種方法測出地球到太陽的距離的，現在也是這樣算出日地平均距離的，即從地球上發出一束雷達波，打到金星上面，再從金星上反射回來。利用這種方法測出的日地平均距離為 149,597,870公里，大約為15,000萬公里。

1726年哈雷就提出利用不同地點觀測金星凌日來測量日地距離的方法。

1677年，21歲的哈雷對將要發生在1761年的金星凌日作了預報，他明白，自己是無法親自看到那年的金星凌日了。但哈雷相信，只要透過觀測金星凌日得到了金星的視直徑，並且知道金星的公轉週期，則太陽視差可以很容易地由開普勒第三定律推算出來，從而計算日地距離。

1761年，果然如哈雷所料，出現了金星凌日，但由於金星路徑太過接近太陽邊緣，無法精確測量，天文學家們只好相約8年後，1769 年的另一次金星凌日時再完成哈雷這樁壯志。

1769 年5月23日，在歐洲天文學家與航行至塔希提島的庫克船長合作觀測下，終於得到精確的觀測資料。值得一提的是，當時英法兩國正在交戰，但為了完成這項歷史性的科學探測任務，法國政府特別下令海軍不但不得攻擊庫克船長的奮進號（ENDEAVOUR），還必須保護其航行安全。正是在這種國際合作之下，數百年來未解的“天文單位”才得以在這難得的天象機會下見諸於世人。

1771年，法國天文學家拉朗德（Lalande）根據這次珍貴的觀測資料，首次算出了地球與太陽間的距離大約為 1.52～1.54億公里，與今日的測量值1.49597870691億公里甚為接近。

現代的日地距離是用雷達測地球和金星距離得出。在18世紀以前還不能合理的測量日地距離。

哈雷在18世紀初建議了一個巧妙的方法。這個方法我是從《大中天文學》上了解的，沒有圖很難理解，但我又搜不到圖，所以只能大概的講講。

首先，透過簡單的測量，能定出各個行星與太陽的距離與日地距離的比值（只需簡單的幾何計算，從略）。

那麼只要定出一個行星到太陽的距離即可。問題是怎麼定。

哈雷想，金星凌日時，日，金，地三體一線，但是從不同的地方看金星在日面上的投影是不一樣的！這個沒圖很難解釋，可以想，月亮在日全食時在地面的投影也是不同的，只有在一個小點處會有日全食。同樣，金星也是這樣，只是這個差別比月亮小地多。

在金星凌日時，我們從南半球和北半球分別觀測，記錄金星在日面的投影，再進行計算，便可得到金星到地球的距離與兩個觀測點的直線距離之比。（實際上，測量金星凌日的時間更有用，誤差更小，詳細我沒圖就解釋不了，希望樓主自己能好好想想）。

地球的半徑測量時間相對較容易的（具體方法從略），那麼透過簡單計算，兩個觀測點的直線距離也不難得出。用這個資料，可以算出地金距離，再計算，便得出地日距離。

而地月距離測量方法大致相同，不過背景就換成恆星背景，所以測量相對容易。基本上地球半徑一得出，地月距離就立即得出了。