Autour de la Terre

Qu'est-ce que la géodésie ?

La géodésie, c’est la science qui étudie la forme de la terre et qui essaie de déterminer sa forme géométrique, son champ de pesanteur et sa rotation. Le tour de la question avec Olivier Jamet, chercheur à l’IGN et à l’Institut physique du globe de Paris.

Publié le 05 février 2021

Temps de lecture : 8 minutes

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Transcription

  • Qu'est-ce que la géodésie ?

La géodésie c’est la science qui s’occupe de la forme de la terre, essaie de déterminer sa forme géométrique, son champ de pesanteur (qui conditionne tous les phénomènes à sa surface) et sa rotation. Historiquement ça a été son premier rôle, de pouvoir dessiner des cartes qui aient des dimensions géométriques correctes et qui permettent donc de faire de l’aménagement, de préparer les voyages. Aujourd’hui on a exactement cette même fonction quand on étalonne, on calibre le système GPS et tous les systèmes de navigation sur un référentiel commun, à l’échelle de la terre. C’est ça qui permettra de se déplacer sur toute la terre et de savoir précisément où on est et de surveiller les phénomènes. Un référentiel c’est effectivement une référence c’est ce qui permet de comparer des positions d’un moment à l’autre, de mesurer la position d’un objet à un instant donné, de revenir 2 ans 3 ans 5 ans plus tard et mesurer cette position et savoir si ça a bougé. Pour savoir si ça a bougé il faut que la position soit repérée par rapport à quelque chose. A l’échelle de la terre ce ne sera pas quelque chose de fixe parce que tout bouge sur la terre mais quelque chose dont le mouvement sera connu.

  • Depuis quand cherche-t-on à mesurer la Terre ?

Les premières réflexions géodésiques sur la forme de la terre viennent des philosophes grecs qui se posaient des  questions sur le monde dans lequel ils vivaient, sur la position de leur planète dans le cosmos, sur la forme et sur les dimensions de la Terre.
La géodésie répond aussi au besoin de se repérer dans l'espace à différentes échelles et aux XVIIè et XVIIIè siècles au besoin de faire des cartes siècles. Louis XIV a lancé les grandes cartographies de la France. Aujourd'hui on a besoin de se repérer à l'échelle de la Terre.

  • Comment détermine-t-on la forme de la Terre ?

Les outils qu’on a à notre disposition sont assez nombreux finalement parce qu’ils viennent de toutes les disciplines scientifiques qui sont touchées. De l’astronomie on a des techniques qui regardent les objets très lointains et qui permettent de mesurer la taille de la Terre. Des sciences spatiales et des agences spatiales on a des techniques de télémétrie laser qui permettent en tirant sur des satellites qui tournent autour de la Terre d’avoir une connaissance assez précise de son champ de pesanteur et donc de la position du centre moyen de la terre, du centre des masses de la terre, c’est le nom qu’on utilise. C’est le point de référence auquel on qu’on va pouvoir tout raccrocher. On a des techniques de navigation avec toute une batterie de système de positionnement qu’on va pouvoir combiner pour avoir des observations plus complètes. Tout ça se complète par un ensemble de techniques au sol. Quand on est dans l’espace on est un peu myope, on ne peut pas voir précisément ce qui se passe près de la surface et donc on est obligé encore de faire des mesures au sol ou à proximité du sol : en avion par exemple pour déterminer correctement le champ de  pesanteur ; on a besoin de mesures géométrique au sol aussi parce qu’on utilise beaucoup d’instruments et qu’il est nécessaire de savoir comment ils sont positionnés les uns par rapport aux autres.

  • Qui travaille dans ce secteur ?

Pour mesurer un objet complexe, la Géodésie s'appuie sur plusieurs disciplines scientifiques. Les mathématiques appliquées (analyse numérique), l'astronomie (les astronomes furent les premiers géodésiens !), la géophysique et plus généralement les sciences de la Terre (l'océanographie, les sciences de l'atmosphère).

  • À quoi ça sert de connaitre la taille et la forme de la Terre ?

Les usages de la géodésie sont multiples : ils vont toucher la fois la vie quotidienne quand on se déplace avec un GPS sans le savoir on utilise un référentiel extrêmement complexe et qui nous permet d’voir des coordonnées fiables. Les usages vont concerner le génie civil dès qu'on fait des aménagements qu'on construit des ouvrages ou qu'on enterre des réseaux on a besoin de savoir où est-ce qu'on a construit les choses et de les repérer dans l'espace

Ces usages vont toucher la science puisqu’aujourd'hui on voit avec la géodésie des mouvements à la surface de la terre qui sont de l'ordre du millimètre par an et ça permet de voir à la fois des phénomènes très longs qui concernent l'évolution du climat comme la montée du niveau des mers et des phénomènes telluriques terrestres, mouvements de la croute terrestre qui nous renseignent sur l'activité de la planète, son fonctionnement et donc ils vont servir aux sismologues, volcanologues… pour étudier notre planète notre planète
 

  • Quelle est la forme de la Terre et combien de km fait la Terre ?

Vue de l'espace, la forme de la Terre est ronde et légèrement aplatie aux pôles de 20 km pour un rayon de 6 400 km. Elle est aussi légèrement déformée par différents phénomènes.

  • Comment va évoluer la géodésie ?

Il faut faire progresser la précision des techniques.
Aujourd'hui, on sait mesurer des vitesses du millimètre par an en regardant 20 ans de mesure, on aurait besoin de faire la même mesure, avec la même précision, mais en regardant une année de mesure pour mesurer des accélérations.
Dans les années à venir, on va travailler en partenariat étroit avec les géophysiciens pour améliorer les mesures dans les régions qui bougent.

Mis à jour le 11/03/2021