檢視地心坐标系的原始碼

'''地心坐标系'''（geocentric coordinate system ）以[[地球质心]]为原点建立的空间直角坐标系，或以[[球心]]与[[地球质心]]重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系  。<ref>[（美）阿尔伯特·爱因斯坦．相对论：重庆出版社，2006-11]</ref> 

以地球质心(总椭球的几何中心)为原点的[[大地坐标系]]。通常分为地心空间直角坐标系(以x，y，z为其坐标元素)和[[地心大地坐标系]](以B，L，H为其坐标元素)。

地心坐标系是在大地体内建立的[[O-XYZ坐标系]]。原点[[O]]设在大地体的质量中心，用相互垂直的[[X]]，[[Y]],[[Z]]三个轴来表示，[x轴]]与[[首子午面]]与[[赤道面]]的交线重合，向东为正。Z轴与地球旋转轴重合，向北为正。Y轴与[[XZ]]平面垂直构成右手系。


'''中文名''':[[地心坐标系]] 

'''外文名''':[[geocentric coordinate system ]]

'''产生原因为''':[[表示其地面发射站和跟踪站位置]] 

'''简   介''':[[以地球质心为原点的大地坐标系]] 

'''建立方法''':[[若干地面点的地心大地坐标]] 

'''实   质'''':[[在大地体内建立的O-XYZ坐标系]] 

==产生原因==

20世纪50年代之前，一个国家或一个地区都是在使所选择的参考椭球与其所在地区的大地水准面最佳拟合的条件下，按[[弧度测量]]方法来建立各自的局部大地坐标系的。由于当时除[[海洋]]上只有稀疏的[[重力测量]]外，大地测量工作只能在各个[[大陆]]上进行，而各大陆的局部大地坐标系间几乎没有联系。不过在当时的[[科学]]发展水平上，局部大地坐标系已能基本满足各国大地测量和[[制图工作]]的要求。但是，为了研究地球形状的整体及其外部重力场以及地球动力现象；特别是50年代末，[[人造地球卫星]]和[[远程弹道]]武器出现后，为了描述它们在空间的位置和运动，以及表示其地面发射站和跟踪站的位置，都必须采用地心坐标系。因此，建立全球地心坐标系（也称为世界坐标系）已成为大地测量所面临的迫切任务。

==建立方法==

第一类是重力测量方法，它是利用重力测量资料，按[[斯托克斯公式]]和[[韦宁-迈内兹]]公式全球积分，联同[[天文坐标]]得出大地原点或若干地面点的地心大地坐标 (L,B,H)。但由于重力资料在全球分布还很不均匀，多数地区还相当稀疏，按此法所得地心大地坐标精度仅约为10米以内。

第二类是卫星大地测量方法，这又可分为[[卫星动力法]]和[[卫星定位法]]。 <ref>[施一民．现代大地控制测量：教育部规划“十五”国家级教材，2008-08]</ref>   卫星动力法是单独利用人造卫星[[观测]]资料或综合人造卫星和地面大地测量观测资料，按动力法原理同时解算出地球重力场模型和全球分布的若干地面跟踪站的地心坐标。例如，[[美国戈达德]]空间飞行中心(GSFC)的地球重力场模型[[GEM-10至GEM-10C]]等，都包括全球146个跟踪站的地心大地坐标，[[法国]]和[[联邦德国]]联合研究的地球重力场模型[[GRIM-3]]，包括95个跟踪站的地心大地坐标。这两种模型地心坐标的精度约为1～5米。卫星定位法是利用地面站接收机接收某种[[导航卫星]]的信息，直接测定地面接收站的地心大地坐标。例如[[美国]][[海军导航]][[卫星系统]](NNSS)或[[全球定位系统]] (GPS)所测定的地心坐标。

第三类方法是综合利用全球地面大地测量资料和人造卫星观测资料组成新型弧度测量方程，推求局部坐标系对地心坐标系的转换[[参数]]。根据转换参数就可把局部坐标系换算为地心坐标系。换算公式是：

r =r0+(1+m)Rr′,

式中r是测点的地心坐标矢量；r0是局部坐标系原点的地心坐标矢量；r′是测点在局部[[坐标系]]中的位置矢量；[[m]是尺度改正数；[[R]]是一个旋转矩阵,它的[[元素]]是独立的欧拉角εx、εy、εz，表示围绕局部坐标系[[x]]、[[y]]、[[z]]轴的旋转。计算这些转换参数至少要有3个公共点,它们在两种坐标系中的位置都是已知的。

由此法所得地心坐标转换[[参数]]的精度可达1～3米。

建立地心坐标系的第一类经典重力测量方法，由于全球重力资料还不足，故所得坐标精度还较低，但随着全球重力资料的增加，其精度还会提高。第二类方法可以直接得出跟踪站或接收站的地心坐标。第三类则可利用转换参数将局部大地坐标系中任一大地点的坐标换算为地心坐标系中的[[相应数值]]。

==视频==

==测量常用坐标系==

{{#iDisplay:j0702x5ug0s | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}

[[Category:400 應用科學總論]]