經度，緯度，海拔高度到3D笛卡爾座標系

Question

我想知道從Lat，Lon，Alt值到ECEF（地球居中）等3D系統的轉換。

這可以實現如下（https://gist.github.com/1536054）：

/* 
* WGS84 ellipsoid constants Radius 
*/ 
private static final double a = 6378137; 
/* 
* eccentricity 
*/ 
private static final double e = 8.1819190842622e-2; 

private static final double asq = Math.pow(a, 2); 
private static final double esq = Math.pow(e, 2); 

void convert(latitude,longitude,altitude){ 
    double lat = Math.toRadians(latitude); 
    double lon = Math.toRadians(longitude); 
    double alt = altitude; 

    double N = a/Math.sqrt(1 - esq * Math.pow(Math.sin(lat), 2)); 

    x = (N + alt) * Math.cos(lat) * Math.cos(lon); 
    y = (N + alt) * Math.cos(lat) * Math.sin(lon); 
    z = ((1 - esq) * N + alt) * Math.sin(lat); 
} 

在我看來，似乎什麼很奇怪的事實，到高度的變化不大，影響的x，y和z，在那裏我會期望，它只是影響一個軸。例如，如果我有兩個具有相同緯度/經度值但高度值不同的GPS點，我會得到3個不同的x，y，z座標。

有人可以解釋這背後的「想法」嗎？這對我來說很好奇......當我降低/提高我的高度值時，是否還有其他3D系統，其中只有一個值正在改變？

非常感謝！

Answer 1

如果你看一下這樣的畫面：ECEF Coordinate System

那麼你知道爲什麼。 ECEF是地球周圍的立方體，以地心爲中心。如果高度提高，你搬出去。 Lat/lon是一個「角」座標系，其中lat，lon是角度， ECEF是一個cartesian座標系！

你很喜歡ECEF，就像LatLon一樣，中心地球的高度爲0，但事實並非如此。