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La surface topographique de la Terre  est une surface très irrégulière à toutes les échelles, et ne se prête donc pas du tout à une description mathématique ou paramétrique. Cette surface est approximé  à un ellipsoïde de révolution,  on la décrit au moyen de points de mesure repérés par des  coordonnées dans un système bien défini. Dans un référentiel topographique courant, les altitudes sont comptées à partir d'une surface de référence «  géoïde »,

La géodésie étant une science par nature quantitative, ses moyens d'analyse et de description découlent des mathématiques et la physique et de plus en plus de l'informatique

 La géodésie vise à déterminer la forme et les dimensions de la Terre dans son ensemble (autrement dit, de la figure de la Terre), ainsi que de son champ de pesanteur (pour l'étude duquel on emploie actuellement le terme de « géodésie physique »). Les progrès techniques ont permis d'y inclure la mesure de plus en plus fine des variations de ces paramètres. Les variations temporelles de la géométrie globale sont devenues incontournables dans les études tectoniques.

 la topographie, qui procèdent à des mesures locales en vue d'applications pratiques (cadastre, travaux de chantier, notamment travaux routiers, appui aux travaux de cartographie, de photogrammétrie ... ), tire de toute évidence ses  racines des techniques de géodésie.