地球坐标参考系统

地球坐标参考系统，简称地球坐标系统（英语：Terrestrial Coordinate System）、地球参考系统（英语：Terrestrial Reference System, TRS）或地球坐标系，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学联合会等机构的决议，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）^[1]，并给出它们之间的转换参数。

坐标原点

地球坐标系可根据坐标原点所选取的位置，分为参心坐标系和地心坐标系两种类型。参心坐标系的建立以同某一地区的大地水准面最佳拟合的参考椭球体为基础，其原点位于参考椭球体的中心。地心坐标系的建立以同全球范围内的大地体最为密合的总地球椭球为基础，其原点位于包含大气、海洋在内的整个地球的质量中心。以地心为原点建立的地固坐标系又被称为地心地固坐标系（ECEF）。

参心

参心地球坐标系又称局部地球坐标系，指以参考椭球体的中心为坐标原点建立的地球坐标系，建立参心地球坐标系的目的是使该坐标系使用的参考椭球体与该地区的大地水准面最为密合。在地图学上，合适的参心坐标系可以使得某一地区的地图投影变形最小。

地心

地心地球坐标系在地球动力学中又常称地心地固坐标系，是以地球质心为坐标原点建立的地球坐标系。随着GPS等全球卫星导航系统的发展，地球坐标系的建立越发依赖于全球范围的的空间测量技术。因此，WGS84、CGCS2000及国际地球参考系统等地心坐标系统，逐渐取代了各国原有的参心坐标系统。

坐标形式

地球坐标系既可以以笛卡尔坐标^[2]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。

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