La géodésie est une science qui a pour but l'étude et la détermination de la taille et de la forme de la Terre, y compris son champ de gravité, dans un espace tridimensionnel variant en fonction du temps.
La topographie s'appuie sur la géodésie, qui s'occupe de la détermination mathématique de la forme de la Terre (forme et dimensions de la Terre, coordonnées géographiques des points, altitudes, déviations de la verticale).
Système de coordonnées cartésiennes
Un système géodésique est, initialement, un repère tridimensionnel défini par : son centre O (choisi à proximité du centre de gravité terrestre) trois axes orthonormés Ox, Oy et Oz, définis par leur orientation.