The World Geodetic System (WGS) is a standard used in cartography, geodesy, and satellite navigation including GPS. The current version, WGS 84, defines an Earth-centered, Earth-fixed coordinate system and a geodetic datum, and also describes the associated Earth Gravitational Model (EGM) and World Magnetic Model (WMM). The standard is published and maintained by the United States National Geospatial-Intelligence Agency. Efforts to supplement the various national surveying systems began in the 19th century with F.R. Helmert's famous book Mathematische und Physikalische Theorien der Physikalischen Geodäsie (Mathematical and Physical Theories of Physical Geodesy). Austria and Germany founded the Zentralbüro für die Internationale Erdmessung (Central Bureau of International Geodesy), and a series of global ellipsoids of the Earth were derived (e.g., Helmert 1906, Hayford 1910/ 1924). A unified geodetic system for the whole world became essential in the 1950s for several reasons: International space science and the beginning of astronautics. The lack of inter-continental geodetic information. The inability of the large geodetic systems, such as European Datum (ED50), North American Datum (NAD), and Tokyo Datum (TD), to provide a worldwide geo-data basis Need for global maps for navigation, aviation, and geography. Western Cold War preparedness necessitated a standardised, NATO-wide geospatial reference system, in accordance with the NATO Standardisation Agreement In the late 1950s, the United States Department of Defense, together with scientists of other institutions and countries, began to develop the needed world system to which geodetic data could be referred and compatibility established between the coordinates of widely separated sites of interest. Efforts of the U.S. Army, Navy and Air Force were combined leading to the DoD World Geodetic System 1960 (WGS 60). The term datum as used here refers to a smooth surface somewhat arbitrarily defined as zero elevation, consistent with a set of surveyor's measures of distances between various stations, and differences in elevation, all reduced to a grid of latitudes, longitudes, and elevations.

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An Earth ellipsoid or Earth spheroid is a mathematical figure approximating the Earth's form, used as a reference frame for computations in geodesy, astronomy, and the geosciences. Various different ellipsoids have been used as approximations. It is a spheroid (an ellipsoid of revolution) whose minor axis (shorter diameter), which connects the geographical North Pole and South Pole, is approximately aligned with the Earth's axis of rotation.
Physical geodesy
Physical geodesy is the study of the physical properties of Earth's gravity and its potential field (the geopotential), with a view to their application in geodesy. Traditional geodetic instruments such as theodolites rely on the gravity field for orienting their vertical axis along the local plumb line or local vertical direction with the aid of a spirit level. After that, vertical angles (zenith angles or, alternatively, elevation angles) are obtained with respect to this local vertical, and horizontal angles in the plane of the local horizon, perpendicular to the vertical.
Déviation de la verticale
La déviation de la verticale (DV) est l'angle entre la verticale (déterminée par la pesanteur) et la perpendiculaire à l'ellipsoïde terrestre. La déviation de la verticale résulte du relief et des anomalies internes de densité de la Terre. DV est un vecteur (composantes ξ, η), qui caractérise la différence entre zénith astronomique (φ, λ) et zénith ellipsoïdique ou géodésique (B, L) : ξ = φ - B = différence de la latitude η = (λ - L).cosφ = (différence de la longitude).
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