Les systèmes de référence géodésique sont les surfaces fondamentales qui représentent le mieux possible la taille et la forme de la Terre. Ils forment la référence à laquelle on peut rattacher et intégrer les données géospatiales nécessaires pour les services de localisation et l’analyse scientifique. Les systèmes de référence géodésique sont fondés sur un ensemble de théories, de principes, de modèles, de paramètres et de constantes fondamentales. Ils donnent une description quantitative de la position d’un point dans l’espace. Par ailleurs, les cadres de référence géodésique sont la matérialisation (ou la réalisation) des systèmes de référence géodésique; ils leur donnent corps sous forme de repères terrestres. La définition théorique d’un système de référence change rarement, mais les réalisations du système sont mises à jour au fil du temps en fonction de l’amélioration des mesures et de la dynamique de la croûte terrestre.

Les changements apportés au système de référence découlent souvent de mesures de position et de déplacement de plusieurs points à la surface de la terre, qui peuvent être obtenues au fil des décennies à l’aide de différentes techniques géodésiques. Les jeux de données géospatiales doivent être fusionnés, analysés et interprétés de façon constante et cohérente afin de comprendre les changements au système terrestre. Pour obtenir des résultats qui ne sont pas illogiques mathématiquement ni impossibles physiquement, on doit rapporter les quantités vectorielles que l’on veut relier ou combiner à un cadre de référence commun. Lorsque de tels résultats sont visés, il est essentiel de travailler avec des cadres de référence stables et mutuellement reliés par des transformations exactes.