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Geodesia

Definizione – Etimologia

Dal greco geodaisía, composito di gế “terra” e un derivato di daíein “dividere”. La geodesia è la scienza che studia la figura della Terra ed il campo della gravità terrestre all’esterno delle masse. La geodesia è strettamente connessa a discipline quali la Topografia, la Cartografia, la Fotogrammetria, la Geofisica, la Geologia e l’Oceanografia.

Generalità

La Geodesia è una disciplina molto antica la cui origine può essere attribuita ai Greci. Una notevole realizzazione ottenuta in quel periodo è la misura del raggio della Terra, approssimata ad una sfera, dovuta ad Eratostene (276-194 a.C.). La sua stima può considerarsi molto buona dato che il valore ottenuto ha un errore relativo dell’ordine del 10% rispetto alle determinazioni più recenti.

Di particolare importanza in geodesia è la definizione di geoide. Il geoide è una particolare superficie equipotenziale del campo della gravità che, a meno di 1-2 m a scala planetaria, coincide con il livello medio dei mari. Tale superficie, secondo una definizione data da K.F. Gauss (1777-1855), rappresenta la descrizione matematica della forma della Terra ed è la superficie di riferimento per le quote ortometriche.

Il geoide, a meno di scostamenti massimi dell’ordine di 100 m (in modulo), può essere ben approssimato da un opportuno ellissoide di rotazione (ellissoide terrestre). La stima più recente del geoide a scala planetaria è basata sul modello globale del geopotenziale denominato EGM2008, stimato dalla National Spatial-Intelligence Agency (USA).

Un altro tema centrale della geodesia moderna è quello della definizione di un sistema di riferimento tridimensionale valido per tutta la Terra. Tale sistema ha origine posta nel baricentro terrestre, asse Z diretto lungo l’asse di rotazione medio terrestre, asse X nel piano meridiano medio di Greenwich e asse Y a completare la terna destrorsa. Il sistema di riferimento così definito viene chiamato International Terrestrial Reference System (ITRS). La realizzazione pratica di tale sistema è effettuata a cura dell’International Earth Rotation and Reference System Service a partire da osservazioni ai satelliti GNSS (Global Navigation Satellite System), osservazioni SLR (Satellite Laser Ranging), osservazioni DORIS (Doppler Satellite Tracking System) e osservazioni VLBI (Very Long Baseline Interferometry). Nel tempo, si sono avute diverse realizzazioni di tale sistema denominate International Terrestrial Reference Frame (ITRFnn, con “nn” ad indicare l’anno di realizzazione).

Bibliografia

Heiskanen W., Moritz H., Physical Geodesy, San Francisco, 1967; Vanicek P., Krakiwsky E., Geodesy: the concepts, Amsterdam-New York-Oxford, 1982; http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm2008/; http://www.iers.org

(Riccardo Barzaghi)

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