一、基础知识

在理解坐标系之前需要对地球岁差（进动）、章动和极移有一定的了解，就是要对你所参考的物体有所了解。

1.1 岁差

岁差是由于太阳、月球和行星对地球的吸引力造成的。
（1）日月岁差：太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引力产生不可抵消的力偶作用，从而使得地球自转轴在惯性空间中绕黄道轴进动。

北天极绕着黄道轴做进动，进动周期约25700年，每年向西移动50″.37，同时也有章动。
（2）行星岁差：由于太阳系内其它行星引力作用，地球的周年运动并不严格遵守开普勒定律，黄道面的位置是在不断变化的，黄道面的变化也会导致春分点的变化，这使得春分点每年沿着天赤道东进约0″.13。

1.2 章动

在不考虑章动的情况下天极绕黄道轴做圆周运动，此时天极称为平天极。若考虑章动影响则为真天极。

如上图P0点为平天极，P为真天极。

1.3 极移

地球自转轴相对于地球本体是运动的，由此造成的地球极点在地球表面上的位置随时间发生变化，这种现象称为地极移动，简称极移。

极移与岁差章动是两种不同的地球物理现象。岁差和章动是地球自转轴在惯性空间的运动，其在地球内部的相对位置并没有改变，因此它只引起天体坐标的变化，不会引起地球表面经纬度的变化。与之相反，极移是地球自转轴在地球本体内的变化，其在惯性空间中的方向并没有改变，因而会引起地球表面上各地经纬度的变化。

1.4 基础知识小结

综上所述：
            （1）日月岁差会引起地球天极变化，春分点变化；
            （2）行星岁差会引起春分点变化；
            （3）章动会引起天极变化，春分点变化；
            （4）极移会引地表各地起纬度变化；

二、坐标系

2.1 J2000.0坐标系

J2000.0的“J”代表儒略历，从上文可以了解地球自转轴和春分点是不断变化的，如果坐标系以自转轴或者春分点做参考的话，则必须指定某一瞬时作为参考基准，这一时刻称为历元。J2000.0的历元就是2000年1月1.5日TBD（质心动力学时），对应的儒略日为2451545.0日。

J2000.0坐标系以历元J2000.0的平天极及平春分点建立的协议天球坐标系，也称协议惯性坐标系，其与地球自转无关。Z轴指向北平天极，X轴指向平春分点，Y轴与Z、X成右手直角坐标系。

2.2 WGS84坐标系

WGS84坐标系是一种协议地球坐标系，Z轴指向北平天极，X轴指向格林尼治天文台零度子午面与协议地球极赤道的交点，Y轴与Z、X成右手直角坐标系。CGCS2000与WGS84所采用的历元、ITRF（地球参考框架）均不相同，因此存在一定差距。

坐标系转换待续。。。。

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