text: 地球座標參考系統，簡稱地球座標系統是地球座標系統的具體實現。地球參考系統與天球參考系統常用於大地測量學和地球動力學等研究中，兩個參考系統可以透過地球定向引數進行轉換。根據國際天文聯合會、以及國際大地測量學與地球物理學聯合會等機構的決議，國際地球自轉服務負責實現國際上常用的國際地球參考系統，並給出它們之間的轉換引數。座標原點.地球座標系可根據座標原點所選取的位置，分為參心座標系和地心座標系兩種型別。參心座標系的建立以同某一地區的大地水準面最佳擬合的參考橢球體為基礎，其原點位於參考橢球體的中心。地心座標系的建立以同全球範圍內的大地體最為密合的總地球橢球為基礎，其原點位於包含大氣、海洋在內的整個地球的質量中心。以地心為原點建立的地固座標系又被稱為地心地固座標系。參心.參心地球座標系又稱區域性地球座標系，指以參考橢球體的中心為座標原點建立的地球座標系，建立參心地球座標系的目的是使該座標系使用的參考橢球體與該地區的大地水準面最為密合。在地圖學上，合適的參心座標系可以使得某一地區的地圖投影變形最小。地心.地心地球座標系在地球動力學中又常稱地心地固座標系，是以地球質心為座標原點建立的地球座標系。隨著GPS等全球衛星導航系統的發展，地球座標系的建立越發依賴於全球範圍的的空間測量技術。因此，WGS84、CGCS2000及國際地球參考系統等地心座標系統，逐漸取代了各國原有的參心座標系統。座標形式.地球座標系既可以以笛卡爾座標的形式表達，也可以採用大地座標的形式表達。以笛卡爾座標座標表達的地球座標系被稱為空間直角座標系，其X軸通常指向某一起始子午面，Z軸與地球自轉軸平行或重合，Y軸則與X軸和Z軸向垂直。以大地座標表達的地球座標系被稱為空間大地座標系，也可簡稱為大地座標系。空間大地座標系使用大地緯度、大地經度和大地高來描述物體的空間位置。空間座標與大地座標的轉換.在同一地球座標系中，直角座標系和大地座標系可以相互轉換。若該直角座標系是以上述基準建立的，且為右手座標系，則某一點的空間座標 formula_1 與由大地緯度 formula_2、大地經度 formula_3 和大地高 formula_4 存在如下轉換關係：formula_5其中，formula_6為該點在橢球上的投影處的卯酉圈曲率半徑，可由橢球的半長軸 formula_7、 偏心率 formula_8 和該點的大地緯度 formula_2 求得：formula_10與天球座標系的關係.地球座標系和天球座標系又分別被稱為地固座標系和慣性座標系，兩者分別相對靜止於地球體和宇宙天球上的某固定天體。兩者的轉換被大量應用於衛星軌道的計算中。受到歲差、章動和日長變化等因素的影響，天球座標系與地球座標系存在相對運動，兩者的轉換模型被稱為地球定向模型。雖然在三維空間中，任意座標系之間的轉換最少只需透過三次旋轉就能實現。但在地球定向模型中，往往會選用多個過渡座標系，分步地實現地球座標系與天球座標系的轉換。這些座標系之間的轉換關係能夠透過直接測量的方式或是模型計算的方式得到。在求得各個過渡座標系之間的轉換矩陣後，可以透過乘法將其複合，從而完成座標轉換。基於春分點的轉換模型.經典的地球定向模型透過春分點的轉換實現，並具有如下形式：formula_11其中，各座標轉換矩陣的含義如下：由於天球座標系在實現為參考框架時，當前的參考框架與定義時刻的協議參考框架存在偏移。因此在國際天球參考框架的轉換過程中，還需加入框架偏移矩陣formula_21，用於表示當前的參考框架與在formula_13時刻定義的協議參考框架之間的偏移量。此時公式變為：formula_23基於無旋轉原點的轉換模型.國際地球自轉服務自2004年釋出的IERS2003規範起，開始使用基於無旋轉原點實現的地球定向模型，其公式表達為：formula_24其中，各座標轉換矩陣的含義如下：例項.常用的地球座標系統包括由國際地球自轉與參考系維持服務等。
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metadata: 地球座標系統
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