|
[[Tập tin:WorldMapLongLat-eq-circles-tropics-non.png|nhỏ|440px|Bản đồ [[Trái Đất|Trái đất]] cho thấy các [[vĩ tuyến]] (ngang) và [[kinh tuyến]] (dọc), phép chiếu Eckert VI; [https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/reference_maps/pdf/political_world.pdf phiên bản lớn] (pdf, 1.8MB)]]
'''Hệ tọa độ địa lý''' cho phép tất cả mọi điểm trên tráiTrái đấtĐất đều có thể xác định được bằng ba tọa độ của [[Tọa độ cầu#Tọa độ cầu|hệ tọa độ cầu]] tương ứng với trục quay của [[Trái Đất|Trái đất]].
== Chiều thứ nhất và thứ hai: vĩ độ và kinh độ ==
Dựa theo lý thuyết của những [[người Babylon]] cổ đại, rồi được nhà hiền triết và địa lý học nổi tiếng [[Lịch sử Hy Lạp cổ đại|người Hy Lạp]] [[Claudius Ptolemaeus|Ptolemy]] mở rộng, một đường tròn đầy đủ sẽ được chia thành 360 [[độ (góc)|độ]] (360°).
[[Tập tin:Geographic coordinates sphere.svg|nhỏ|400px| Vĩ độ phi(φ) và Kinh độ lambda (λ)]]
* [[Vĩ độ]] (ký hiệu: φ) của một điểm bất kỳ trên mặt tráiTrái đấtĐất là góc tạo thành giữa đường thẳng đứng (phương của dây dọi, có đỉnh nằm ở tâm hệ tọa độ-chính là [[trọng tâm hình học|trọng tâm]] của địa cầu) tại điểm đó và mặt phẳng tạo bởi [[xích đạo]]. Đường tạo bởi các điểm có cùng vĩ độ gọi là [[vĩ tuyến]], và chúng là những đường tròn đồng tâm trên bề mặt tráiTrái đấtĐất. Mỗi [[cực địa lý|cực]] là 90 độ: [[bắc Cực|cực bắc]] là 90° B; [[nam Cực|cực nam]] là 90° N. Vĩ tuyến 0° được chỉ định là đường xích đạo, một đường thẳng tưởng tượng chia địa cầu thành Bán cầu bắc và Bán cầu nam.
* [[Kinh độ]] (ký hiệu: λ) của một điểm trên bề mặt tráiTrái đấtĐất là góc tạo ra giữa [[mặt phẳng kinh tuyến]] đi qua điểm đó và [[mặt phẳng kinh tuyến gốc]]. Kinh độ có thể là kinh độ đông hoặc tây, có đỉnh tại tâm hệ tọa độ, tạo thành từ một điểm trên bề mặt tráiTrái đấtĐất và mặt phẳng tạo bởi đường thẳng ngẫu nhiên nối hai cực bắc nam địa lý. Những đường thẳng tạo bởi các điểm có cùng kinh độ gọi là [[kinh tuyến]]. Tất cả các kinh tuyến đều là nửa đường tròn, và không song song với nhau: theo định nghĩa, chúng hội tụ tại hai cực bắc và nam. Đường thẳng đi qua [[Đài Thiên văn Hoàng gia Greenwich]] (gần London ở [[Vương quốc Liên hiệp Anh và Bắc Ireland|Liên hiệp Vương quốc Anh và Bắc Ireland]]) là đường tham chiếu có kinh độ 0° trên toàn thế giới hay còn gọi là [[kinh tuyến gốc]]. Kinh tuyến [[đối cực]] của Greenwich có kinh độ là 180°T hay 180°Đ.
Bằng cách phối hợp hai góc này, ta có thể xác định được vị trí nằm ngang của bất kỳ điểm nào trên Trái đấtĐất.
Ví dụ, [[Baltimore|Baltimore, Maryland]] (ở [[Hoa Kỳ]]) có vĩ độ 39,3° Bắc, và kinh độ là 76,6° Tây ({{coor d|39.3|N|76.6|W|}}). Do đó, một vector vẽ từ tâm tráiTrái đấtĐất đến điểm 39,3° phía bắc xích đạo và 76,6° phía tây đường Greenwich sẽ đi qua Baltimore.
"Mạng" vĩ độ/kinh độ này gọi là '''''lưới địa lý'''''. Cũng có một '''lưới ngang''' bổ sung (có nghĩa là bộ lưới được dịch chuyển một góc 90°, sao cho địa cực trở thành đường xích đạo ngang), trên đó tất cả các [[lượng giác cầu]] đều dựa vào.
:::::<math>\frac{\pi}{180^{\circ}}\cos(\phi)M_r,\,\!</math>
trong đó [[Bán kính tráiTrái đấtĐất#Bán kính Trái đấtĐất thuộc Độ kinh|bán kính độ kinh trung bình của Trái đấtĐất]] <math>\scriptstyle{M_r}\,\!</math> xấp xỉ bằng 6.367.449 m. Do sử dụng giá trị bán kính trung bình, công thức này dĩ nhiên không chính xác do [[Hình dáng Trái đấtĐất|độ dẹt của Trái đấtĐất]]. Bạn có thể có được độ rộng thực của một độ kinh độ tại vĩ độ <math>\scriptstyle{\phi}\,\!</math> bằng:
::<math>\frac{\pi}{180^{\circ}}\cos(\phi)\sqrt{\frac{a^4\cos(\phi)^2+b^4\sin(\phi)^2}{(a\cos(\phi))^2+(b\sin(\phi))^2}},\,\!</math>
trong đó các bán kính xích đạo và cực của Trái đấtĐất, <math>\scriptstyle{a,b}\,\!</math> lần lượt bằng ''6.378.137 m'', ''6.356.752,3 m''.
Xích đạo là [[mặt phẳng cơ bản (tọa độ cầu)|mặt phẳng cơ bản]] của tất cả các hệ tọa độ địa lý. Tất cả các hệ tọa độ cầu đều định nghĩa một mặt phẳng cơ bản như vậy.
Giá trị vĩ độ và kinh độ có thể dựa trên vài [[hệ đo đạc]] hoặc [[mốc tính toán]] khác nhau, phương pháp phổ biến nhất là [[Hệ thống Đo đạc Thế giới|WGS 84]] mà tất cả các thiết bị GPS đều dùng. Nói một cách nôm na, một điểm trên bề mặt tráiTrái đấtĐất có thể được mô tả bởi nhiều giá trị vĩ độ và kinh độ khác nhau tùy thuộc vào mốc tính toán đang dùng.
Trong phần mềm GIS phổ biến, mốc được chiếu theo vĩ độ/kinh độ thường được xác định thông qua 'Hệ tọa độ địa lý'. Ví dụ, mốc theo vĩ độ/kinh độ theo như [[Mốc Bắc Mỹ]] năm 1983 được chỉ ra trong 'GCS_North_American_1983'.
== Chiều thứ ba: độ cao, chiều cao, chiều sâu ==
[[Tập tin:Hetoadodialy.jpg|nhỏ|180px|Yếu tố độ cao, chiều cao AB, chiều sâu BC và các yếu tố khác trong Hệ toạ độ địa lý]]
Để xác định hoàn toàn một vị trí nằm trên, ở trong hoặc ở phía trên tráiTrái đấtĐất, ta cần phải xác định độ cao của điểm, được định nghĩa bằng vị trí của điểm theo chiều thẳng đứng so với trung tâm của hệ thống tham chiếu hoặc một vài định nghĩa bề mặt tráiTrái đấtĐất. Điều này được mô tả theo thuật ngữ khoảng cách theo chiều thẳng đứng đến tráiTrái đấtĐất bên dưới, nhưng, do sự nhập nhằng của chữ "bề mặt" và "chiều thẳng đứng", nó thường được mô tả phổ biến hơn bằng cách so sánh với những [[mốc]] được định nghĩa chính xác hơn như [[mặt nước biển trung bình]] (chính xác hơn nữa là [[geoid]], một mặt có thế năng trọng trường không đổi). Khoảng cách đến trung tâm tráiTrái đấtĐất có thể được dùng cho cả vị trí rất sâu hoặc một nơi nào đó trên không gian.
Những thuật ngữ khác được dùng tương ứng với khoảng của một điểm từ mặt đất hoặc một cột mốc khác là [[độ cao]], [[chiều cao]], và [[wiktionary:độ sâu|độ sâu]].
== Tọa độ địa tĩnh ==
Vệ tinh [[địa tĩnh]] (như vệ tinh truyền hình) nằm ở phía trên xích đạo. Do đó, vị trí của nó so với tráiTrái đấtĐất được biểu diễn bằng độ vĩ. Độ vĩ của chúng không thay đổi, và luôn luôn là zero đối với xích đạo.
== Xem thêm ==
| 