Geodesie is de wetenschap van het nauwkeurig meten en begrijpen van drie fundamentele eigenschappen van de aarde: haar geometrische vorm, haar oriëntatie in de ruimte en haar zwaartekrachtsveld, alsmede de veranderingen van deze eigenschappen in de tijd. Door het gebruik van GPS kunnen geodesisten de beweging van een plaats 24 uur per dag, zeven dagen per week volgen.
Vele organisaties gebruiken geodesie om de kustlijn van de V.S. in kaart te brengen, landsgrenzen te bepalen, en de veiligheid van vervoer en navigatie te verbeteren. Om punten op het aardoppervlak te meten, wijzen geodesisten coördinaten (vergelijkbaar met een uniek adres) toe aan punten over de hele aarde. In het verleden bepaalden geodesisten de coördinaten van punten met behulp van landmeetinstrumenten op aarde om de afstanden tussen punten te meten. Tegenwoordig gebruiken geodesisten instrumenten uit de ruimte, zoals het Global Positioning System (GPS), om punten op het aardoppervlak te meten.
Geodesisten moeten de coördinaten van punten op het aardoppervlak op een consistente manier nauwkeurig bepalen. Een reeks nauwkeurig gemeten punten vormt de basis voor het National Spatial Reference System, waarmee verschillende soorten kaarten met elkaar in overeenstemming kunnen worden gebracht.
Om de aarde te meten, bouwen geodesisten eenvoudige wiskundige modellen van de aarde die de grootste, meest in het oog springende kenmerken vastleggen. Geodeskundigen hebben de ellipsoïde aangenomen als het meest basale model van de Aarde. Omdat de ellipsoïde gebaseerd is op een zeer eenvoudig wiskundig model, kan het volledig glad zijn en bevat het geen bergen of valleien. Wanneer meer details van de aarde nodig zijn, gebruiken geodesisten de geoïde. Een geoïde heeft een vorm die sterk lijkt op het wereldgemiddelde zeeniveau, maar dit bestaat over de hele aardbol en niet alleen over de oceanen.
