In der Weltraumgeodäsie geht es darum, die Erde mit Hilfe von Satelliten weltweit zu vermessen und Veränderungen im Erd- und Klimasystem zu erfassen. Dabei kann es um langsame Bewegungen gehen wie bei der Plattentektonik, dem Abschmelzen der Polkappen oder dem Anstieg des Meeresspiegels, aber auch um tägliche Schwankungen der Erdrotationsgeschwindigkeit oder um Stürme in der Ionosphäre, dem elektrisch geladenen Bereich der Atmosphäre. Neben Satellitenmessungen nutzt die Geodäsie dazu auch die Strahlung, die von weit entfernten Sternen mit Radioteleskopen empfangen werden kann.

Der weltweite Anstieg des Meeresspiegels gehört zu den dramatischen Begleiterscheinungen des Klimawandels. Aber an manchen Küsten steigt der Meeresspiegel tatsächlich drei- bis viermal schneller als im globalen Mittel. Daher verwendet man in der Geodäsie spezielle Satelliten, die kontinuierlich die Oberfläche der Weltmeere abtasten – hierzu werden Radarpulse zum Boden gesendet, reflektiert und man misst ihre Laufzeit und errechnet daraus die Meereshöhe. So lassen sich Prognosen des Meeresspiegelanstiegs verbessern.

Mit anderen Satelliten kann man die weltweiten Schwankungen von Grundwasservorkommen vermessen, weil diese die Anziehungskraft der Erde auf Satelliten verändern. So dienen geodätische Messungen auch dazu, Dürren und Überflutungen besser zu verstehen.

Satelliten fliegen nicht im völlig luftleeren Raum. Mit der Vermessung von Satellitenbahnen und -signalen kann man auch verstehen, wie die Restatmosphäre der Erde in Hunderten oder Tausenden von Kilometer Höhe auf Schwankungen durch Sonnen- und Magnetfeldstürme reagiert, das sogenannte Weltraumwetter. Die Weltraumgeodäsie trägt heute also auch zur Wettervorhersage bei – beim Weltraumwetter.