Esta línea de investigación se ocupa del estudio de fenómenos terrestres mediante métodos y técnicas geodésicas y geofísicas. Aspectos tales como la determinación de modelos de representación terrestre clásicos y espaciales; el diseño, desarrollo y control geodésico de redes permanentes GNSS; la aplicación de los sistemas GNSS a estudios geodinámicos; el estudio y análisis de series temporales geodésicas y geofísicas; la modelización del esfuerzo y la deformación en procesos litosféricos; el diseño e implementación de sistemas SIG; etc., constituyen los principales campos de trabajo de los investigadores de esta línea.  En esta línea de investigación participan de forma activa investigadores del Real Observatorio de la Armada, cuyas principales líneas de trabajo están directamente vinculadas a aspecto de Geofísica Marina. Desde el punto de vista geográfico: la Antártida y la región Sur de la Península Ibérica y Norte de África (SPINA) han soportado la mayor parte de las investigaciones realizadas. Actualmente, este marco geográfico se ha ampliado al Archipiélago Canario y Centroamérica, sobre todo en lo concerniente a los estudios relacionados con el seguimiento de la actividad tectónica y volcánica. En esta línea se contemplan los siguientes aspectos:

• Diseño, desarrollo y control de calidad operativo y geodésico de redes GNSS permanentes.
• Establecimiento de redes GNSS geodinámicas y modelización, seguimiento y vigilancia de procesos tectónicos y volcánicos.
• Investigaciones cartográficas y geomáticas en áreas geodinámicamente activas.
• Tratamiento de alta precisión de observaciones geodésicas GNSS y análisis de series temporales geodésicas y aplicación de técnicas de Análisis de Datos Funcionales. 

Mencionar y destacar la experiencia de este grupo de investigación en el campo de los sistemas GNSS; habiendo establecido desde 1990 redes geodésicas GNSS tanto para fines de investigación geodinámica como para establecer el marco de referencia geodésico. Así, y según el propósito requerido, se han establecido y continúan operativas las redes RGAE, REGID y RENID (Antártida); RAP (Red Andaluza de Posicionamiento); TEGETEIDE y TEGETEIDE-NIVEL (isla de Tenerife); CONCEPTEPE (isla de Ometepe, Nicaragua), RGPOPO (México).  Además, se ha elaborado Cartografía Antártica en colaboración con el Centro Geográfico del Ejército y se han diseñado y desarrollado los sistemas SIMAC y SIGUCA.