النظام الديكارتي المكاني:
هو نظام بثلاثة محاور، يفسح المجال لوصف المواقع الأرضية المشتقة من الجيوديسيا الفضائية، باستخدام ثلاثة إحداثيات مستطيلة بدلاً من اثنين، كما يمكن لأي شخص تحديد أي موضع على الأرض بشكل لا لبس فيه أو فوقه لهذه المسألة، تُعرف الإحداثيات الديكارتية ثلاثية الأبعاد (x ، y ، z) المشتقة من هذا النظام، وذلك باسم إحداثيات محور الأرض وثابتة الأرض (ECEF)، إنه نظام متعامد يميني يدور مع الأرض ويلتصق بها وهذا هو سبب تسميته بالأرض الثابتة.
نموذج نظام الإحداثيات الديكارتية ثلاثي الأبعاد:
السبابة الممتدة لليد اليمنى ترمز إلى الاتجاه الإيجابي للمحور x، الإصبع الأوسط لنفس اليد الممتد بزاوية قائمة على السبابة يرمز إلى الاتجاه الإيجابي للمحور y، الإبهام الممتد لليد اليمنى عموديًا على كليهما يرمز إلى الاتجاه الإيجابي للمحور z.
لكن مثل هذا النظام يكون مفيدًا فقط إذا كان أصله (0،0،0) ومحاوره (س ، ص ، ض) يمكن تثبيتها على الكوكب على وجه اليقين وهو أمر يسهل قوله أكثر من فعله.
يُعرف الترتيب المعتاد باسم النظام المرجعي الأرضي التقليدي (CTRS) والنظام الأرضي التقليدي (CTS)، سيتم استخدام الاسم الأخير هنا، الأصل هو مركز كتلة الأرض بأكملها بما في ذلك المحيطات والغلاف الجوي والمركز الجغرافي، المحور السيني هو خط من هذا المركز الجغرافي من خلال تقاطعه عند خط الطول الصفري المعروف أيضًا باسم خط الطول المرجعي الدولي (IRM)مع خط الاستواء التقليدي المحدد دوليًا.
يمتد المحور y من المركز الجغرافي على طول خط عمودي من المحور x في نفس المستوى الاستوائي المتوسط، وذلك باتجاه خط الطول 90 درجة شرقًا، هذا يعني أن النهاية الإيجابية للمحور y تتقاطع مع الأرض الفعلية في المحيط الهندي، على أي حال كلاهما يدوران مع الأرض حول المحور z وهو خط من المركز الجغرافي عبر القطب المحدد دوليًا والمعروف باسم القطب المرجعي الدولي (IRP).
بينما يمكن للمرء أن يقول أن الأرض لديها محور معين وخط الاستواء وخط الزوال الصفري للحظة، فإنها جميعًا تتغير قليلاً في اللحظة التالية، ضمن كل هذه الحركة كيف يمكنك تثبيت أصل واتجاه المحاور الثلاثة على المدى الطويل؟ تتمثل إحدى الطرق في اختيار لحظة من الزمن واعتبارها ثابتة على الأرض كما هي في تلك اللحظة.
وهذا مثال على عملية التعريف هذه؛ حيث يتجول محور الأرض قليلاً فيما يتعلق بالأرض الصلبة في تذبذب بطيء جدًا يسمى الحركة القطبية، أكبر عنصر في الحركة بالنسبة لقشرة الأرض له دورة مدتها 430 يومًا تُعرف باسم فترة تشاندلر، تم تسميته على اسم عالم الفلك الأمريكي سيث سي تشاندلر الذي وصفه في أوراق بحثية في المجلة الفلكية عام 1891.
وهناك جانب آخر للحركة القطبية يسمى أحيانًا بالتجول القطبي، يستغرق حوالي 0.004 ثانية من القوس سنويًا، حيث يتحرك العمود نحو جزيرة (Ellesmere)، لا يتجاوز الإزاحة الفعلية الناتجة عن التجوال بشكل عام 12 مترًا، ومع ذلك فإن نظام الإحداثيات الأرضي التقليدي سيكون عديم الفائدة إذا كان محوره الثالث متذبذبًا باستمرار، في الأصل تم اختيار متوسط موضع ثابت لموضع العمود، بين عامي 1900 و 1905، تم تعيين الموقف نفسه من القطب دوران الأرض باعتبارها الدولي المنشأ التقليدية (CIO).
