1樓：李司徒
首先，說一下天文座標與大地座標的區別：
天文座標係以鉛垂線和大地水準面為基準，得到的是天文經緯度，大地座標係以法線和橢球面為基準，得到的是大地經緯度，
如題中圖，過點P的鉛垂線或法線與赤道面都不是交於橢球中心點，因此，其實這兩個座標第都不能算做是空間直角座標系，xyz軸連原點都沒有連線起來，談何直角座標系。
其實經度的演算法都是相似的，區別在於緯度的表示，再補充一下，還有另外一類座標，地心緯度，它表示的是點P和參考橢球中心連線與赤道面之間的夾角， 如下圖，終於在這裡似乎xyz可以形成乙個直角座標系了，不過，並不常用。
Ok, 現在，來說一下，空間直角座標系，它用來幹嘛。
看下定義：
空間直角座標系的座標原點位於參考橢球的中心，Z軸指向參考橢球的北極，X軸指向起始子午面與赤道的交點，Y軸位於赤道面上切按右手繫於X軸呈90度夾角，某點中的座標可用該點在此座標系的各個座標軸上的投影來表示
上文提到的地心地固座標系，earth-centered, earth-fixed(From wiki)，其實就是一種空間直角座標系，它的特點是，不隨地球自轉而變化，有人看了或許會很奇怪，難道還有隨地球自轉而變化的空間直角座標系？當然，比如，eci地心慣性座標系，它的特點就是xy不動，不隨著地球的自轉而轉動，可以作為地球附近感測器輸出的慣性座標系，像IMU等使用陀螺儀的原理就是用的這種座標系，在自動駕駛領域，有8大座標系， 上面提到的兩種，均在其中，可以看這裡。
簡單來說，地理座標系可以使用經緯度來表示，也可以用xyz的空間直接座標形式來表示，這兩者是可以相互轉換的，可以通過搜尋來擴充套件這裡的知識。
從自動駕駛的領域，來理解空間直接座標系的意義非常直觀。它的作用就是，方便在各個直角座標系中進行轉換，比如Lidar掃瞄到的點雲有自己的Lidar座標系，照相機拍到的相片有自己的相機座標系，汽車行駛時，有相對地面的ECU區域性座標系，Lidar和相機相對於汽車也有位置關係，這樣乙個通過GNSS（如我們的北斗，老美的GPS)測量的某點位置就可以先轉換為ecef，( 這很重要，因為ECEF和其它Lidar、相機的座標系都是空間直角座標系，是可以相互轉換的),再進行多次座標轉換，轉換為在Lidar中的點雲位置，在相片中的畫素位置，完成多感測器的融合。
總結下來：
天文經緯度和大地經緯度的緯度的定義有差別
經緯度和ECEF的XYZ是同乙個地理座標系的兩種表達形式，二者之間可以進行轉換
ECEF是空間直角座標系，便於和其它空間直接座標系進行轉換
經緯度的位置資訊若要和其他空間直接座標系進行融合，首先需要先轉換為ECEF等空間直角座標系
2樓：齊榮
三種天球座標：
中國——赤道座標系統；
阿拉伯——地平座標系統；
希臘——黃道座標系統。
赤道座標也叫渾天座標。渾天系是以地體為天地的球心，以南、北兩天極為軸心，亦即天地的中心；以緣地球表面向四周延伸的太空為上下四方。以北天極為上，以南天極為下，以與地球赤道相平行的二十八宿為圓形天道，以將二十八宿所標示360度等分的十二辰為劃分時間的座標，並在這一立體的「卵殼」上標示日月星辰的執行度數。
地平座標系是以觀測者所在地的鉛垂線向上、向下無限延長為天頂和天底。天球上通過天體、天頂和天底的半個大圓，叫做該天體的「地平經圈」。從地平北點起沿地平圈以順時針向量度到天體地平經圈和地平的交點，該圓弧叫作天體的「地平經度」，也叫方位角，範圍0-360度。
黃道是指地球上看太陽於一年內在眾星之間所走的視路徑，即地球的公轉軌道平面和天球相交的大圓。由於地球每年繞太陽公轉一周，故太陽在天球上每月沿黃道移動30度，相當於每月位於乙個星座。赤道和黃道之間有23度左右的交角，赤道大圓與黃道大圓的空間取向也是不一致的。
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