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经纬度、椭球与 ECEF
经纬度便于描述地球上的位置，但 GPU 最终需要三维笛卡尔坐标（Cartesian coordinates），也就是沿三条互相垂直的轴记录位置。Cesium 的常用世界坐标是地心地固坐标（Earth-Centered, Earth-Fixed，ECEF）：原点在地心，Z 轴指向北极，X 轴穿过赤道与本初子午线交点，Y 轴穿过赤道与东经九十度交点。三个分量以米为单位，跟随地球一起旋转。
如果弧度、正弦或高度基准还不熟悉，先读角度与单位及地球与高度。本课会给出每个坐标符号的意义，不要求先背转换公式。
纬度不是随手画出的地心夹角
WGS84（World Geodetic System 1984）是世界大地参考系统，本课使用其中的参考椭球。地理纬度（geodetic latitude）是椭球表面法线（surface normal）与赤道面的夹角；法线是垂直于该处表面切平面的方向；除赤道和极点等特殊位置外，法线不穿过地心。把它当成球面角度直接计算，在精确定位和高度表达时会产生误差。
设经度（longitude）为 λ、纬度为 φ，两者在公式中用弧度（radian）；椭球高（ellipsoidal height）h 与赤道半径 a 用米。若极半径为 b，第一偏心率（first eccentricity）满足 e²=1−b²/a²，没有单位；它刻画椭球偏离球的程度。N 是随纬度变化的卯酉圈曲率半径（prime vertical radius of curvature），也用米：
text
N = a / sqrt(1 − e² sin²φ)
x = (N + h) cosφ cosλ
y = (N + h) cosφ sinλ
z = (N(1 − e²) + h) sinφsin、cos 分别是正弦（sine）和余弦（cosine），将角度对应到方向分量；sqrt 是平方根（square root），sin²φ 表示先求正弦再平方。输出 x、y、z 均为米。在 λ=0、φ=0、h=0 处，公式给出 (a,0,0)，可以用来检查轴向。日常应用可让 Cesium 执行坐标转换，但仍须确认输入单位。
以下计算片段假设已执行 import * as Cesium from 'cesium'；这里省略模块导入，不需要为计算单独创建 Viewer。
js
const world = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(114, 22, 1000);
const geo = Cesium.Cartographic.fromCartesian(world);
console.log(Cesium.Math.toDegrees(geo.longitude));
console.log(Cesium.Math.toDegrees(geo.latitude));
console.log(geo.height); // 椭球高，米fromDegrees 接收角度；Cartographic 内部的经纬度使用弧度。一个 API 返回 1.99，并不意味着位置突然到了东经两度：它可能代表约一百一十四度。变量名写成 longitudeRadians 或 longitudeDegrees 能减少这种错误。
“高度一千米”仍然缺少信息
椭球高以数学椭球为基准；正高（orthometric height）以大地水准面（geoid）为基准，日常“海拔”还必须结合具体高程系统解释。离地高度（height above ground）相对当地地形；气象位势高度（geopotential height）由重力位势换算得来。它们即使都以米表示，也不是同一种量。将气压面的 ZG 数据传入高度参数前，需要说明采用何种近似与转换。高度被放大用于展示时，还应保留原始科学值，不能把屏幕上的夸张高度用于定量计算。
地球上的坐标系
移动经纬度，观察 ECEF 数值和局部 ENU 坐标轴。
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底图：Natural Earth II（公共领域）；其余几何和地形为教学合成。 数据说明
查看运行源码
此代码直接读取实际运行的实验模块。按 kind 分支定位当前实验，也可查看数据公式和 GLSL。
读取源码…观察任务： 把经度固定为 114°，将纬度从 0° 调到 60°，再把“椭球高”从 0 调到 100000 米。观察 ECEF 读数与局部轴的位置变化，比较相同经度差在不同纬度的空间距离。
展开解释
相同经度差在高纬对应更短的东西距离，经线在极点汇聚。经纬度差不能直接当作米制位移。高度增加沿局部椭球法线抬升，也不是统一增加 ECEF 的 Z 分量；后者只代表向地球北极轴方向移动。