La géodésie, parfois appelée géodésie, est une science qui applique les mathématiques pour mesurer la taille et la forme de la Terre, les positions des points et des régions sur Terre et les différences de son champ gravitationnel. Cette science utilise des principes de la physique, des mathématiques et de l’astronomie ainsi que l’observation et la technologie moderne pour développer un système de référence spatiale. La géodésie étudie également le mouvement de la croûte terrestre, le mouvement polaire et les marées. Le travail des géodésiens consiste à donner des points sur les coordonnées exactes de la Terre, à mesurer avec précision les distances, les angles et les hauteurs entre les points, et à examiner comment et pourquoi la surface de la Terre a changé au cours de différentes périodes de temps.
De nombreux domaines de travail importants dépendent de la géodésie pour fonctionner correctement. Les navires et les avions utilisent des systèmes de positionnement global (GPS), des cartes et d’autres systèmes de navigation basés sur des données géodésiques pour s’assurer qu’ils atterrissent au bon endroit, évitent les voies de circulation dangereuses et empruntent les itinéraires les plus rapides et les plus économes en carburant. Les scientifiques d’autres domaines, tels que les océanographes ou les paléontologues, utilisent des données géodésiques pour examiner les forces qui provoquent des changements dans les caractéristiques de la surface de la Terre, ou la topographie. L’armée a longtemps utilisé la géodésie pour déterminer des points exacts pour localiser des emplacements, contrôler l’artillerie, naviguer et, plus tard, suivre des satellites et diriger des missiles.
Certains historiens prétendent que l’étude de la géodésie a commencé avec les premières tentatives des Grecs de l’Antiquité pour mesurer la taille de la Terre. La première tentative sérieuse de prendre des mesures précises, pour autant qu’on le sache, a été poursuivie par le savant grec Eratosthène au IIIe siècle av. En mesurant les angles des ombres en deux points de la Terre à un moment particulier de l’année, en mesurant la distance entre les points et en supposant que les deux points se trouvent sur un plan nord-sud exact, Eratosthène a pu faire une approximation étonnamment précise. de la circonférence de la Terre. Malgré quelques données erronées, l’érudit a estimé la Terre à 25,000 40,233 milles (24,901 40,074 km). Aujourd’hui, les géodésiens s’accordent à dire que la Terre est à environ XNUMX XNUMX miles (XNUMX XNUMX km) à l’équateur.
Plusieurs autres Grecs anciens ont utilisé des méthodes similaires, mesurant les angles des étoiles par rapport à deux points sur Terre, pour faire leurs propres estimations et cartes. Le domaine de la géodésie a continué d’évoluer au cours des siècles, rencontrant des progrès rapides au 17ème siècle après JC. Au cours de cette période, le télescope a été développé, permettant une plus grande précision dans la mesure des angles par rapport aux objets dans l’espace; les logarithmes ont été inventés, permettant une plus grande efficacité de calcul ; et la triangulation a été découverte comme méthode pour déterminer l’emplacement d’un point. En utilisant cette nouvelle technologie, le chercheur franco-italien Giovanni Domenico Cassini a découvert que la Terre n’était pas sphérique, comme on l’avait supposé auparavant, mais elliptique ou en forme d’œuf.
Plusieurs techniques peuvent être utilisées pour examiner la forme et l’étendue tridimensionnelles de la Terre, ainsi que le positionnement du champ gravitationnel. La plupart peuvent être regroupés sous l’égide de l’arpentage, de l’imagerie satellitaire et des mathématiques appliquées sur la base des données recueillies par les deux premières méthodes d’observation. Parce que la Terre est de forme très irrégulière, les géodésiens utilisent un modèle mathématique de la Terre connu sous le nom d’ellipsoïde de référence pour mesurer efficacement la Terre. L’ellipsoïde peut être complètement lisse, contrairement au géoïde, autre modèle qui représente l’irrégularité de la figure de la Terre et les changements d’attraction gravitationnelle. Alors que l’ellipsoïde conserve la forme générale de la planète, qui est plus plate aux pôles et plus large à l’équateur, le manque de complexité topographique rend les calculs beaucoup plus simples.