发布网友 发布时间:2022-05-20 21:40
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热心网友 时间:2024-03-05 13:03
是描述物体在地球及近地空间的位置的坐标参考系统。
地球坐标系在大地测量学中也常被称作大地坐标系(英语:Geodetic Coordinate System)。
由于地球坐标系描述的是地球及近地物体的相对位置,它与地球体应当是相对固定的,且应与地球体以相同的速率和方向一同自转,因此又称地固坐标系(英语:Earth-Fixed Coordinate System)。
地球参考框架(英语:Terrestrial Reference Frame, TRF)是地球坐标系统的具体实现。
地球参考系统与天球参考系统常用于大地测量学和地球动力学等研究中,两个参考系统可以通过地球定向参数进行转换。
根据国际天文联合会、国际大地测量协会以及国际大地测量学与地球物理*合会等机构的决议,国际地球自转服务负责实现国际上常用的国际地球参考系统(ITRS)、国际天球参考系统(ICRS),并给出它们之间的转换参数。
地球坐标系既可以以笛卡尔坐标的形式表达,也可以采用大地坐标(或地理坐标)的形式表达。以笛卡尔坐标坐标表达的地球坐标系被称为空间直角坐标系,其X轴通常指向某一起始子午面,Z轴与地球自转轴平行或重合,Y轴则与X轴和Z轴向垂直。
以大地坐标表达的地球坐标系被称为空间大地坐标系,也可简称为大地坐标系。空间大地坐标系使用大地纬度、大地经度和大地高来描述物体的空间位置。
与天球坐标系的关系
地球坐标系和天球坐标系又分别被称为地固坐标系和惯性坐标系,两者分别相对静止于地球体和宇宙天球上的某固定天体。两者的转换被大量应用于卫星轨道的计算中。受到岁差、章动和日长变化等因素的影响,天球坐标系与地球坐标系存在相对运动,两者的转换模型被称为地球定向模型。
虽然在三维空间中,任意坐标系之间的转换最少只需通过三次旋转就能实现。但在地球定向模型中,往往会选用多个过渡坐标系,分步地实现地球坐标系与天球坐标系的转换。
这些坐标系之间的转换关系能够通过直接测量的方式或是模型计算的方式得到。在求得各个过渡坐标系之间的转换矩阵后,可以通过乘法将其复合,从而完成坐标转换。