지구 중심, 지구 고정 좌표계

Earth-centered, Earth-fixed coordinate system
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지오디
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기초
개념
기술
표준(이력)
NGVD 29해수면 기준점 1929
OSGB361936년 영국 오드넌스 조사단
SK-42시스템아 코오르디나트 1942 고다
ED50유럽 데이텀 1950
SAD691969년 남미 데이텀
GRS 80측지 기준 시스템 1980
ISO 6709지리적 점 좌표. 1983
NAD 83북미 데이텀 1983
WGS 841984년 세계 측지 체계
NAVD 88N. American 수직 기준점 1988
ETRS89유럽지상파1989년 시스템
GCJ-022002년 난독화 기준
Geo URI지점 2010에 대한 인터넷 링크

지구중심, 지구고정 좌표계(Acronom ECEF)라고도 하는 지구중심, 지구고정 좌표계(Acronom ECEF)는 질량 중심에서 X, Y, Z 측정으로 지구 주변의 위치(표면, 내부, 대기 및 주변 외부공간 포함)를 나타내는 데카르트 공간 기준계다.[1][2]이것의 가장 일반적인 용도는 지구 표면의 위치를 측정하기 위한 위성 항법 시스템이나 위성의 궤도를 추적하는 데 있지만, 지각 운동을 추적하는 것과 같은 응용 분야에서도 사용된다.

주어진 관심 지점에서 지구 중심까지의 거리를 지구중심 거리 R = (X2 + Y2 + Z)0.5라고2 하는데, 이는 기준 타원체 표면의 점으로 제한되지 않고 지구중심 반지름 R을0 일반화한 것이다.지구중심 고도는 앞서 언급한 두 수량(h정의된=R-R)의0 차이로 정의되는 고도 유형으로,안 된다 혼동해서는측지 고도와.[3]

ECEF와 측지 좌표(위도 및 경도) 사이의 변환은 지리적 좌표 변환에서 논의된다.

구조

어떤 공간 기준 시스템과 마찬가지로 ECEF는 추상 좌표계(이 경우 기존의 3차원 오른손잡이 시스템)와 좌표계를 지구의 실제 위치에 결합하는 측지학적 기준점으로 구성된다.[4]GPS(Global Positioning System)에 사용되는 ECEF는 현재 자체 타원체 정의를 포함하고 있는 지리학 WGS 84이다.[5]NAD 83과 같은 다른 로컬 기준점도 사용할 수 있다.기준점 간의 차이로 인해, 위치의 ECEF 좌표는 대부분의 현대 기준점 간의 차이는 상대적으로 작지만 몇 미터 이내에서 서로 다른 기준점에 대해 서로 다른 기준점에 대해 ECEF 좌표는 서로 다를 것이다.

위도 및 경도와 관련하여 표시된 ECEF 좌표(x, y, z)

ECEF 좌표계에는 다음과 같은 매개변수가 있다.

  • 선택한 타원체 중심에 있는 원점.WGS 84에서, 이것은 지구의 질량의 중심이다.
  • Z축은 북극과 남극 사이의 선으로, 북쪽으로 양의 값이 증가한다.WGS 84에서 이것은 국제 기준 극(IRP)으로, 지구의 회전 축과[6] 정확히 일치하지 않는다. 회전 축의 약간 "바운싱"은 극 운동으로 알려져 있으며, 실제로 ECEF에 대해 측정할 수 있다.[7]
  • X축은 적도의 평면에 있으며, 원점을 통과하여 180° 경도(음)에서 1차 경도(양)까지 확장된다. WGS 84에서는 이것이 IERS 기준 경도(양)이다.
  • Y축은 또한 적도 평면에 있으며, 경도(음) 90°W에서 경도(양) 90°E까지 확장된다.

캘리포니아 도너 서밋 근처의 황동 디스크에 대한 NGS 데이터를 예로 들 수 있다.Given the dimensions of the ellipsoid, the conversion from lat/lon/height-above-ellipsoid coordinates to X-Y-Z is straightforward—calculate the X-Y-Z for the given lat-lon on the surface of the ellipsoid and add the X-Y-Z vector that is perpendicular to the ellipsoid there and has length equal to the point's height above the ellipsoid.역 변환은 더 어렵다: X-Y-Z를 고려하면 우리는 즉시 경도를 얻을 수 있지만 위도와 높이에 대한 폐쇄 공식은 존재하지 않는다."지오데틱 시스템"을 참조하십시오.1976년 Survey Review에서 Bowring의 공식을 사용하여 첫 번째 반복은 점이 타원체 위 10,000 미터 또는 5,000 미터 아래에 있는 한 10도-11 내에서 위도를 정확하게 제공한다.

천문학에서

추가 정보:천문 좌표계

지리중심 좌표는 데카르트 X, Y, Z 축을 따라 3차원으로 태양계의 천문 물체를 위치시키는 데 사용할 수 있다.관측자의 위치를 고도 및 방위각의 베어링 기준점으로 사용하는 위상중심 좌표와 구별된다.

근처의 별에 대해 천문학자들은 태양 중심부를 발원지로 하여 태양 중심 좌표를 사용한다.기준면은 지구의 천적도, 황도, 은하수의 은하적도와 일직선이 될 수 있다.이러한 3D 천체 좌표계는 구면 천문학에 사용되는 적도, 황도, 은하 좌표계에 Z축으로 실제 거리를 더한다.

지구 중심 프레임의 예
극지경, 지구 중심 관성
극경, 지구 중심, 지구 고정
  • 지구
  • IRNSS-1B
  • IRNSS-1C
  • IRNSS-1E
  • IRNSS-1F
  • IRNSS-1G
  • IRNSS-1I
(IRNSS는 지리적 위성이다)

참고 항목

참조

  1. ^ Leick, Alfred (2004). GPS Satellite Surveying. Wiley.
  2. ^ Clynch, James R. (February 2006). "Earth Coordinates" (PDF). Archived from the original (PDF) on April 18, 2015.
  3. ^ Chobotov, V.A. (2002). Orbital Mechanics. AIAA Education Series. American Institute of Aeronautics & Astronautics. p. 72. ISBN 978-1-60086-097-3. Retrieved October 24, 2021.
  4. ^ "OGC Abstract Specification Topic 2: Referencing by coordinates Corrigendum". Open Geospatial Consortium. Retrieved December 25, 2018.
  5. ^ National Geospatial Intelligence Agency. "World Geodetic System 1984 datasheet" (PDF). United Nations Office for Outer Space Affairs. United Nations. Retrieved December 16, 2021.
  6. ^ Snay, Richard A.; Soler, Tomás (December 1999). "Modern Terrestrial Reference Systems (Part 1)" (PDF). Professional Surveyor.
  7. ^ "Polar motion". Archived from the original on June 13, 2011. Retrieved December 7, 2010.

외부 링크

  • ECEF 기준점 변환 ECEF 좌표를 WGS-84 기준점으로 변환하기 위한 참고 사항
  • GPS 위치의 데이터 변환 응용 프로그램 참고 ECEF 좌표를 WGS-84 기준점으로 변환하는 방법에 대한 참고 사항
  • 좌표계의 측지 기준 개요 방향 및 추가 정보
  • GeographicLib에는 측지 및 측지 좌표(ECEF) 또는 로컬 데카르트(ENU) 좌표 간에 변환하는 유틸리티 CartConvert가 포함되어 있다.이것은 지구의 중심에 가까운 점을 포함한 모든 입력에 대한 정확한 결과를 제공한다.
  • EPSG:4978