Les mesures essentielles du géodésien sont:
- des mesures angulaires
- des mesures de distances
- des mesures de pesanteur
- des mesures de poursuite des satellites artificiels.
On recherche la précision maximum qu'autorisent les instrumets les plus récents, précision qui a évidemment évolué au cours de temps.
En géodésie, l'expérience isolée n'a pas de sens: le géodésien travaille selon des programmes établis à l'échelon national, international voire mondial; ses résultats se déduisent du traitement de milliers d'observations accumulées, groupées en ensembles ou réseaux.
La triangulation a été pendant trois siècles son outil essentiel. Un réseau de triangulation est, schématiquement, un treillis de mailles triangulaires coiffant tout un territoire. Sur le terrain, les sommets de ces triangles sont des points en intervisibilité où l'on mesure tous les angles avec les autres sommets du treillis. L'échelle du réseau est assurée par la mesure des longueurs d'un certain nombre de côtes, et le réseau, calé en moyenne sur les coordonnées astronomiques d'un certain nobmre de ses points est appliqué par le calcul sur la surface de référence.
Ce calcul définit avec beaucoup de précision les relations métriques entre sommets de ce "lattice".
Le réseau de nivellement fournit les altitudes du relief.
Le réseau gravimétrique couvre d'immenses territoires d'un canevas de points où l'on mesure la pesanteur: c'est un élément important pour le prospecteur. C'était d'autre part, avant le lancement des satellites, et le reste encore, un moyen très remarquable de rapporter la forme réelle du géoïde à celle de la surface de référence par comparaison des valeurs observées de la pesanteur à leur valeur théorique sur la référence (3-ème approximation).
L'apparition du satellite artificiel a bouleversé l'édifice ancien: le satellite fait en deux heures, ou moins le tour complet de la terre et gravite dans l'espace qu'il s'agit précisement de définir. On peut mesurer sa position spatiale à partir de diverses stations terrestres entre lesquelles il établit une liaison générale et simultanée par l'intermédiaire du temps atomique TA 1. Les méthodes de la mécanique céleste permettent de calculer son orbite théorique en fonction des paramètres descriptifs du potentiel terrestre, que l'on identifie ainsi en fonction du temps et de la position spatiale réelle. Une synthèse d'ensemble permet d'en tirer
- la structure numérique des surfaces de niveau
- la position précise des stations de poursuite, et dans un avenir très proche de cunstituer des réseaux locaux relativement étendus avec une précision égale ou supérieur à celle des méthodes classiques.
