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{| class="infobox"
|+ '''大地坐标系'''
|-
! 英文
| Geodetic Coordinate System
|-
! 坐标元素
| [[#大地纬度 (B)|大地纬度]] (B)<br>[[#大地经度 (L)|大地经度]] (L)<br>[[大地高 (H)]]
|-
! 基准
| [[参考椭球]]
|}

'''大地坐标系'''（Geodetic Coordinate System）是用于描述地球表面或近地空间中点位的一种坐标系统。它是[[几何大地测量学]]的基础，通过定义一个数学参考表面（即[[参考椭球]]）和一组坐标规则，来精确表示点的位置。

== 坐标系统组成元素 ==
一个点在大地坐标系中的位置通常由三个坐标分量来定义：

=== 大地纬度 (B) ===
'''大地纬度'''是指地面点P的法线（即垂直于该点所在椭球面的直线）与赤道面之间的夹角。纬度值以赤道为0°，向北为正（北纬，0°至90°N），向南为负（南纬，0°至90°S）。

=== 大地经度 (L) ===
'''大地经度'''是指通过地面点P的子午面（包含P点和地球自转轴的平面）与起始子午面（通常是[[格林尼治子午线]]）之间的夹角。经度值以起始子午面为0°，向东为正（东经，0°至180°E），向西为负（西经，0°至180°W）。

=== 大地高 (H) ===
'''[[大地高]]'''是指地面点P沿着其法线方向到[[参考椭球]]表面的距离。大地高是纯粹的几何高度，与基于重力的[[海拔]]（[[正高]]）不同。

== 与参考椭球的关系 ==
大地坐标系与一个特定的'''[[参考椭球]]'''紧密绑定。参考椭球体是一个理想化的、规则的数学模型，用以近似地球的真实形状。不同的国家或地区可能会采用不同的参考椭球体，这导致了不同的[[大地基准]]（Geodetic Datum）。

例如，全球广泛使用的WGS-84坐标系采用的是WGS-84椭球体，而中国在2008年之前主要使用基于1975年国际大地测量与地球物理联合会（IUGG）推荐的椭球体（北京54坐标系）或克拉索夫斯基椭球体（西安80坐标系）。

== 坐标转换 ==
由于存在多种大地坐标系，因此在不同系统之间进行精确的'''坐标转换'''至关重要。这通常需要通过一套转换参数（如七参数法：三个平移、三个旋转和一个尺度变化）来实现。

== 与地心坐标系的关系 ==
大地坐标系 (B, L, H) 是一种地理上直观的坐标系统，但在空间计算（如卫星轨道计算）中，通常使用空间直角坐标系，也称为地心地固坐标系 (Earth-Centered, Earth-Fixed, ECEF)。

*'''从大地坐标到地心坐标的转换'''：
已知某点的(B, L, H)以及参考椭球的参数（长半轴a和扁率f），可以计算出其地心坐标(X, Y, Z)。该转换是严密且唯一的。

*'''从地心坐标到大地坐标的转换'''：
已知(X, Y, Z)，求解(B, L, H)则相对复杂。经度L可以直接计算，但纬度B和大地高H的计算需要迭代或使用近似公式。这是一个经典的大地测量问题。

== 参见 ==
* [[大地基准]]
* [[参考椭球]]
* [[大地高]]
* [[正高]]
* [[地图投影]]
* 空间直角坐标系 (ECEF)
* [[大地问题]]

[[Category:几何大地测量学]]
[[Category:坐标系统]]