Geodezija, kartais vadinama geodezija, yra mokslas, taikanti matematiką Žemės dydžiui ir formai, taškų ir regionų padėčiai Žemėje bei jos gravitacinio lauko skirtumams matuoti. Šis mokslas naudoja fizikos, matematikos ir astronomijos principus kartu su stebėjimu ir šiuolaikinėmis technologijomis, kad sukurtų erdvinę atskaitos sistemą. Geodezija taip pat tiria Žemės plutos judėjimą, poliarinį judėjimą ir potvynius. Geodezistų darbas apima tikslių Žemės taškų koordinačių suteikimą, tikslų atstumų, kampų ir aukščių tarp taškų matavimą, taip pat žvalgymąsi, kaip ir kodėl Žemės paviršius keitėsi skirtingais laikotarpiais.
Daugelis svarbių darbo sričių priklauso nuo tinkamo geodezijos veikimo. Laivai ir lėktuvai naudoja globalias padėties nustatymo sistemas (GPS), žemėlapius ir kitas navigacijos sistemas, pagrįstas geodeziniais duomenimis, siekdami užtikrinti, kad jie nusileistų reikiamoje vietoje, išvengtų pavojingų eismo juostų ir pasirinktų greičiausius bei ekonomiškiausius maršrutus. Kitų sričių mokslininkai, pavyzdžiui, okeanografai ar paleontologai, naudoja geodezinius duomenis, kad ištirtų jėgas, sukeliančias Žemės paviršiaus ypatybių ar topografijos pokyčius. Kariuomenė jau seniai naudojo geodeziją, kad nustatytų tikslius taškus vietoms nustatyti, artilerijai valdyti, navigacijai, o vėliau palydovams sekti ir raketoms nukreipti.
Kai kurie istorikai teigia, kad geodezijos tyrinėjimai prasidėjo nuo senovės graikų ankstyvųjų bandymų išmatuoti Žemės dydį. Pirmasis rimtas bandymas atlikti tikslius matavimus, kiek žinoma, buvo graikų mokslininko Eratosteno trečiajame amžiuje prieš Kristų. Išmatavę šešėlių kampus dviejuose Žemės taškuose tam tikru metų laiku, išmatavę atstumą tarp taškų ir darydami prielaidą, kad du taškai yra tikslioje šiaurės-pietų plokštumoje, Eratostenas sugebėjo atlikti stebėtinai tikslų apytikslį rezultatą. Žemės perimetro. Nepaisant kai kurių klaidingų duomenų, mokslininkas apskaičiavo, kad Žemė yra 25,000 40,233 mylių (24,901 40,074 km). Šiandien geodezininkai sutinka, kad Žemė yra maždaug XNUMX XNUMX mylios (XNUMX XNUMX km) atstumu ties pusiauju.
Kai kurie kiti senovės graikai naudojo panašius metodus, matuodami žvaigždžių kampus į du Žemės taškus, kad sudarytų savo įverčius ir žemėlapius. Geodezijos sritis tęsėsi per šimtmečius, o XVII mūsų eros amžiuje sparčiai tobulėjo. Per šį laikotarpį buvo sukurtas teleskopas, leidžiantis tiksliau išmatuoti kampus į objektus erdvėje; buvo išrasti logaritmai, leidžiantys didesnį skaičiavimo efektyvumą; o trianguliacija buvo atrasta kaip taško vietos nustatymo metodas. Naudodamas šią naują technologiją, prancūzų ir italų mokslininkas Giovanni Domenico Cassini atrado, kad Žemė yra ne sferinė, kaip buvo manyta anksčiau, o elipsės arba kiaušinio formos.
Norint ištirti trimatę Žemės formą ir apimtį, taip pat gravitacinio lauko padėtį, galima naudoti keletą metodų. Dauguma gali būti priskirti žemės matavimo, palydovinio vaizdo gavimo ir taikomosios matematikos skėčiui, remiantis duomenimis, surinktais pirmaisiais dviem stebėjimo metodais. Kadangi Žemė yra labai netaisyklingos formos, geodezininkai naudoja matematinį Žemės modelį, žinomą kaip etaloninis elipsoidas, kad galėtų efektyviai išmatuoti Žemę. Elipsoidas gali būti visiškai lygus, kitaip nei geoidas, kitas modelis, vaizduojantis Žemės figūros nelygumus ir gravitacinės traukos pokyčius. Nors elipsoidas išlaiko bendrą planetos formą, kuri yra plokštesnė ties ašigaliais ir platesnė ties pusiauju, dėl topografinio sudėtingumo stokos skaičiavimai tampa daug paprastesni.