测量日地距离的方法有好几种，一种是利用金星凌日(即太阳、金星一地球刚好在一条直线上)；另一种方法是利用小行星测量日地距离。历史上就是用前一种方法测出地球到太阳的距离的，现在也是这样算出日地平均距离的，即从地球上发出一束雷达波，打到金星上面，再从金星上反射回来。利用这种方法测出的日地平均距离为 149,597,870公里，大约为15,000万公里。
1726年哈雷就提出利用不同地点观测金星凌日来测量日地距离的方法。
1677年，21岁的哈雷对将要发生在1761年的金星凌日作了预报，他明白，自己是无法亲自看到那年的金星凌日了。但哈雷相信，只要通过观测金星凌日得到了金星的视直径，并且知道金星的公转周期，则太阳视差可以很容易地由开普勒第三定律推算出来，从而计算日地距离。
1761年，果然如哈雷所料，出现了金星凌日，但由于金星路径太过接近太阳边缘，无法精确测量，天文学家们只好相约8年后，1769 年的另一次金星凌日时再完成哈雷这桩壮志。
1769 年5月23日，在欧洲天文学家与航行至塔希提岛的库克船长合作观测下，终于得到精确的观测资料。值得一提的是，当时英法两国正在交战，但为了完成这项历史性的科学探测任务，法国政府特别下令海军不但不得攻击库克船长的奋进号（ENDEAVOUR），还必须保护其航行安全。正是在这种国际合作之下，数百年来未解的“天文单位”才得以在这难得的天象机会下见诸于世人。
1771年，法国天文学家拉朗德（Lalande）根据这次珍贵的观测资料，首次算出了地球与太阳间的距离大约为 1.52～1.54亿公里，与今日的测量值1.49597870691亿公里甚为接近。
现代的日地距离是用雷达测地球和金星距离得出。在18世纪以前还不能合理的测量日地距离。
哈雷在18世纪初建议了一个巧妙的方法。这个方法我是从《大中天文学》上了解的，没有图很难理解，但我又搜不到图，所以只能大概的讲讲。
首先，通过简单的测量，能定出各个行星与太阳的距离与日地距离的比值（只需简单的几何计算，从略）。
那么只要定出一个行星到太阳的距离即可。问题是怎么定。
哈雷想，金星凌日时，日，金，地三体一线，但是从不同的地方看金星在日面上的投影是不一样的！这个没图很难解释，可以想，月亮在日全食时在地面的投影也是不同的，只有在一个小点处会有日全食。同样，金星也是这样，只是这个差别比月亮小地多。
在金星凌日时，我们从南半球和北半球分别观测，记录金星在日面的投影，再进行计算，便可得到金星到地球的距离与两个观测点的直线距离之比。（实际上，测量金星凌日的时间更有用，误差更小，详细我没图就解释不了，希望楼主自己能好好想想）。
地球的半径测量时间相对较容易的（具体方法从略），那么通过简单计算，两个观测点的直线距离也不难得出。用这个数据，可以算出地金距离，再计算，便得出地日距离。
而地月距离测量方法大致相同，不过背景就换成恒星背景，所以测量相对容易。基本上地球半径一得出，地月距离就立即得出了。
