地固坐標系也稱地球坐標系，是固定在地球上與地球一起旋轉的坐標系。如果忽略地球潮汐和板塊運動，地面上點的坐標值在地固坐標系中是固定不變的。
基本介紹
- 中文名：地固坐標系
- 外文名：Earth-Fixed Coordinate System
- 所屬學科：測繪
- 別名：地球坐標系
簡介,分類,轉換關係,相關概念,
簡介
地固坐標系也稱地球坐標系，是固定在地球上與地球一起旋轉的坐標系。如果忽略地球潮汐和板塊運動，地面上點的坐標值在地固坐標系中是固定不變的。對於天球坐標系，地面上點的坐標值受地球自轉的影響一直處於變化運動之中。用地固坐標系描述地球表麵點的空間位置更為方便，而天球坐標系主要是用於描述衛星和地球的運行位置和狀態。根據坐標系原點位置的不同，地固坐標系分為地心坐標系(原點與地球質心重合)和參心坐標系(原點與參考橢球中心重合)，前者以參考橢球為基準，後者以總地球橢球為基準，以地心為原點的地固坐標系也稱為地心地固坐標系(ECEF)。無論是參心坐標系還是地心坐標系均可分為空間直角坐標系和大地坐標系兩種形式，它們都與地球體固連在一起，與地球同步運動。
分類
坐標系統是由坐標原點位置、坐標軸的指向和尺度所定義的，對於地固坐標系，坐標原點選在參考橢球中心或地心，坐標軸的指向具有一定的選擇性，國際上通用的坐標系一般採用協定地極方向CTP(Conventional Terrestrial Pole)作為z軸指向，因而稱為協定地球坐標系，與之相應的有以地球瞬時極為z軸指向點的地球坐標系，稱為瞬時地球坐標系。
轉換關係
1. 協定地球坐標系與瞬時地球坐標系之間的轉換
協定地球坐標系與瞬時地球坐標系之間的差異是由於極移引起的，極移參數由國際地球自轉服務組織(IERS)根據所屬台站的觀測資料推算得到並以公報形式發布，據此可以實現兩種坐標系之間的相互變換，變換公式為：
式中，
2. 協定地球坐標系與協定天球坐標系之間的轉換
協定地球坐標系與協定天球坐標系之間的轉換是藉助於瞬時地球坐標系與瞬時天球坐標系的指向相同來實現的。對於觀測時間t，可寫出公式：
相關概念
北京54坐標系(BJZ54)是指北京54坐標係為參心大地坐標系，大地上的一點可用經度L54、緯度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基橢球為基礎，經局部平差後產生的坐標系。1954年北京坐標系可以認為是前蘇聯1942年坐標系的延伸。它的原點不在北京而是在前蘇聯的普爾科沃。
自 P54建立以來，在該坐標系內進行了許多地區的局部平差，其成果得到了廣泛的套用。但是隨著測繪新理論、新技術的不斷發展，人們發現該坐標系存在如下缺點：
1、 橢球參數有較大誤差。克拉索夫斯基橢球差數與現代精確的橢球參數相比，長半軸約大109m。
2、 參考橢球面與我國大地水準面存在著自西向東明顯的系統性的傾斜，在東部地區大地水準面差距最大達+60m。這使得大比例尺地圖反映地面的精度受到影響，同時也對觀測量元素的歸算提出了嚴格的要求。
