Geodezija je znanost koja se bavi izmjerom i kartiranjem zemljine površine i promatranjem njenog gravitacijskog polja i geodinamičkih pojava. Osobe koje se profesionano bave geodezijom zovu se geodeti.
Slobodnim riječima možemo reći da je geodezija znanost koja se bavi izmjerom zemljine površine te prikazivanjem te površine izradom planova i karata.. Ona je jedna od tehničkih znanosti, a čini je pet grana:
- kartografija
- fotogrametrija i daljinska istraživanja
- pomorska, satelitska i fizikalna geodezija
- primijenjena geodezija
- geomatika
Iako su te grane geodezije relativno dobro raspoznatljive, svaka od njih ima i nešto zajedničko s ostalima. Geodetska izmjera ili kraće samo izmjera je prikupljanje, obrada i prikazivanje podataka geodetskim metodama. Geodetske metode su takve metode prikupljanja, obrade i prikazivanja podataka koje su svojstvene geodeziji, odnosno njezinim granama: kartografiji, fotogrametriji, pomorskoj, satelitskoj i fizikalnoj geodeziji, primijenjenoj geodeziji te geomatici.
Najčešći su oblici prikupljanja podataka u geodetskoj izmjeri neposredno prikupljanje - mjerenjem geodetskim instrumentima ili posredno prikupljanje - mjerenjem snimaka. U geodetske metode prikupljanja podataka mogu se ubrojiti: ortogonalna metoda, polarna metoda ili tahimetrija, terestrička i aerofotogrametrija, daljinska istraživanja, nivelman, trigonometrijsko određivanje visina, globalni sustavi za određivanje položaja (GPS) i dr.
Pri obradi prikupljenih podataka danas se služimo računalima, a pri matematičkoj obradi mjerenih podataka obično se primjenjuju postavke i metode matematičke statistike, teorije pogrešaka i računa izjednačenja. Prikupljeni podaci dalje se obrađuju i postaju dijelovi raznih prostornih informacijskih sustava.
Rezultati izmjere najčešće se prikazuju na kartama. U prošlosti je geodetska izmjera uglavnom služila za određivanje međusobnog položaja točaka na Zemljinoj površini te za prikupljanje podataka o reljefu i izgrađenim objektima. Razvojem tehničkih sredstava za prikupljanje, obradu i strucni_nazivnje podataka stvoreni su uvjeti za izmjeru ne samo zemljišta, nego i drugih objekata geodetskim metodama.
Praktična geodezija
Praktična geodezija bavi se praktičnim mjerenjima manjih dijelova Zemljine površine radi izradbe karata krupnih mjerila. Pritom se upotrebljavaju posebne geodetske metode kao što su primjerice: triangulacija, poligonometrija, nivelman, trigonometrijsko mjerenje visina, detaljna izmjera, horizontalna i visinska iskolčenja. Te metode zahtijevaju vještinu rukovanja geodetskim instrumentima, među kojima treba istaknuti: teodolit, nivelir, tahimetar i daljinomjer.
Inženjerska geodezija
Inženjerska geodezija dio je geodezije koji se bavi primjenama geodezije u inženjerskim projektiranjima i izgradnji objekata. Obuhvaća geodetske mreže kao osnove za projektiranje, iskolčenje i izradu geodetskih podloga za projektiranje, geotopografske radove, geodetske radove pri projektiranju, građenju i kontroli prometnica, mostova, tunela, dalekovoda te hidrotehničkih objekata.
Upravljanje prostornim informacijama
Upravljanje prostornim informacijama obuhvaća nekoliko različitih područja kao što su podaci i informacije, informacijske tehnologije, organizacijska pitanja i infrastruktura prostornih podataka, a ključni je čimbenik u rješavanju svakodnevnih problema korisnika povezanih sa zemljištem i nekretninama. Zemljište i nekretnine danas dobivaju sve veću važnost, a kako bi se njima učinkovito upravljalo, potrebno ih je evidentirati.
Katastar nekretnina, evidencija ne samo zemljišta već i objekata na njemu, osigurava vlasništvo. Dijeljenje zemljišta, uspostava međa i izrada modernih informacijskih sustava kao podrška upravljanju prostorom od državnih tijela, lokalne uprave, komunalnih i drugih tvrtki široko je područje djelovanja većine geodeta.
Razvitak mjernih i informatičkih tehnologija pridonio je nastanku mnogih zemljišnih informacijskih sustava, uglavnom temeljenih na podacima koji su do sada bili prikupljani i održavani u okviru katastra, a danas otvaraju nove mogućnosti njihova učinkovitijega korištenja i osiguranje održivog razvoja.
Fotogrametrija i daljinska istraživanja
Fotogrametrija je umijeće, znanost i tehnologija dobivanja pouzdanih kvantitativnih informacija o fizičkim objektima i okolišu procesom zabilježbe, mjerenja i interpretacije fotografskih slika i scena elektromagnetskog zračenja dobivenih senzorskim sustavima.
Fotogrametrijska izmjera metoda je izmjere pri kojoj se u osnovi upotrebljavaju snimci, snimljeni bilo iz zraka bilo sa Zemlje. Rezultati fotogrametrijske izmjere mogu biti koordinate pojedinih točaka, planovi i drugi grafički prikazi te redresirane fotografije i iz njih izvedene fotokarte, fotomozaici i panoramski snimci. Kako snimak općenito nije strogo vertikalan, to će perspektivna slika biti i kod strogo horizontalnog zemljišta deformirana.
Prevođenje takve deformirane slike u ispravljenu sliku, koja će odgovarati ortogonalnoj projekciji zemljišta u određenome mjerilu, naziva se redresiranjem. Diferencijalnim redresiranjem moguće je dobiti sliku transformiranu ne samo u ortogonalnu, već i u bilo koju drugu projekciju. Upotrebu snimaka snimljenih iz zraka ili svemira raznim tehnikama snimanja i mjerenja (fotografske, termalne, radarske snimke, radiometrijska mjerenja) bez fizičkog dodira sa snimljenim objektom naziva se daljinskim istraživanjem (remote sensing, Fernerkundung).
Primjenom metoda daljinskih istraživanja dobivaju se dodatne informacije o Zemlji (geomorfološke, geološke, pedološke, šumarske, hidrološke, arheološke i dr.).
Geoinformacijski sustavi - GIS
Geoinformacijski sustav (GIS) računalni je sustav za prikupljanje, čuvanje, obradu, analizu i prikaz prostornih podataka. Četiri osnovna činitelja GIS-a su hardver, softver, podaci i ljudi. Osobe koje rade s GIS-om trebaju biti računalno pismene i razumijeti mogućnosti koje GIS sadrži i pruža. Te bi osobe također morale znati što su sve kartografi do danas učinili na području analiziranja i prikazivanja prostornih podataka.
Geoinformacijski sustavi jedna su od najperspektivnijih informacijskih tehnologija današnjice. Njihovu primjenu treba očekivati tamo gdje je prostorne geometrijske podatke potrebno povezati s tekstualnim, odnosno atributnim podacima (npr. podaci o vlasniku katastarske čestice, ime ulice i dozvoljena brzina kretanja i dr.) i na temelju toga izvoditi potrebne analize. Iako su sami GIS-ovi vrlo složeni, njihova upotreba ne mora biti takva.
Kartografija
Karta je kodirana slika geografske stvarnosti koja prikazuje odabrane objekte ili svojstva, nastaje stvaralačkim autorskim izborom, a upotrebljava se onda kada su prostorni odnosi najvažniji. Kartografija je disciplina koja se bavi zasnivanjem, izradom, promicanjem i proučavanjem karata. Opća kartografija proučava povijest kartografije, elemente geografskih karata i način njihova prikazivanja na kartama, podjele karata i atlasa i srodne kartografske probleme.
Teorija kartografskih projekcija ili matematička kartografija dio je kartografije koji proučava način preslikavanja zakrivljene Zemljine plohe i drugih nebeskih tijela u ravninu. Geodetska kartografija bavi se preslikavanjem dijelova Zemljine plohe za potrebe državne i detaljne izmjere. Praktična kartografija proučava način izradbe, upotrebe i održavanja karata, a dio kartografije koji se bavi umnožavanjem karata naziva se reprodukcijom karata.
Primjena računalne tehnologije u kartografiji osobito je važna jer je proces izrade karata složen i vrlo dug. Osim toga danas postoji potreba za sve većim brojem raznovrsnih karata, koju klasičnim metodama izrade ne bi bilo moguće zadovoljiti.
Osim ubrzanja u izradi karata, digitalna kartografija ima i druge prednosti kao što su primjerice mogućnost ubrzanog osuvremenjivanja, smanjenje cijene izrade, poboljšanje uvjeta i kvalitete rada te rješavanje zadataka koje do sada nije uopće bilo moguće riješiti.
Viša geodezija i fizikalna geodezija
Od svojih početaka viša se geodezija bavi problemima na državnoj i regionalnoj razini, a razvijala se u dva smjera. Kao matematička ili geometrijska geodezija nastoji naći pravi oblik i veličinu Zemlje, i geometrijsko tijelo koje će biti najsličnije Zemljinu.
Pritom se sve neravnine Zemljine kore, brda i doline, zamišljaju projiciranima vertikalno na plohu mora, produženu ispod kopna. No smjer vertikale, viska, uzrokovan je privlačnošću Zemlje i pojedinih gorskih masiva, a to istražuje fizikalna geodezija. Obje grane, iako različite po metodama rada, međusobno su povezane jer je za određivanje privlačnog djelovanja Zemlje na pojedinim točkama potrebno poznavati spljoštenost Zemljina elipsoida, dakle dimenzije Zemlje. Kako bi što točnije odredili geometrijske i fizikalne parametre Zemljina tijela - geoida, geodeti se služe znanjima srodnih područja znanosti, kao što su astronomija, geofizika, gravimetrija i dr.
Poznavanje točnoga geoida vrlo je važno, jer se pomoću njega s elipsoidnih visina dobivenih GPS-om prelazi na nadmorske (ortometrijske) visine, koje se upotrebljavaju u vodoprivredi, građevinarstvu i mnogim drugim djelatnostima.
Satelitska geodezija i pomorska geodezija
Suvremene metode satelitske geodezije postale su u svijetu rutinske metode u uspostavljanju svih redova osnovnih geodetskih mreža. Klasična geodetska mjerenja kutova i duljina elektrooptičkim daljinomjerima radi uspostavljanja državne mreže prvog i drugog reda prelaze u povijest geodezije.
Mogućnosti tehnologije GPS-a izazvale su nedvojbeno najveći skok u razvoju suvremene geodezije, tako da mnogi znanstvenici smatraju metodu GPS-a revolucijom u razvoju geodetske znanosti. Mnogobrojna istraživanja najistaknutijih geodetskih instituta u svijetu i u Hrvatskoj te iskustva stečena u praksi pokazuju da ni jedna druga metoda tako dobro, ekonomično i pouzdano ne rješava problem određivanja koordinata točaka u prostoru kao metoda GPS-a.
Pomorska geodezija pruža temelj za različite aktivnosti na moru koje ovise o određivanju položaja ili o preciznim mjerenjima na morskoj površini, ispod ili iznad nje. Područja istraživanja su batimetrija, hidrografija, gravimetrija na moru, geofizika, srednja razina mora, morske struje itd.
Geodetska astronomija
Geodetski stručnjaci ponekad u svojem radu moraju određivati astronomske koordinate stajališta i azimut (smjer) prema nekim točkama na Zemljinoj površini. Zato se na Geodetskom fakultetu među ostalim izučavaju sferna i dio položajne astronomije. Prije su geodetsko-astronomska mjerenja bila potrebna pri prostornom smještaju trigonometrijskih mreža prvoga reda. Danas takva mjerenja služe za određivanje oblika geoida i kontrolu geodetskih mreža iznad dugih tunela.