3D-koordinaatistot
Maapallon kolmiulotteisen todellisuuden kuvaamiseen tarvitaan koordinaattijärjestelmiä, joilla pisteiden ja kohteiden sijainti voidaan määrittää mahdollisimman tarkasti. Globaaleja 3D-koordinaattijärjestelmiä tarvitaan monien luonnonilmiöiden kuten mannerten liikkeiden seurantaan tai satelliittien sijainnin määrittämiseen.
3D-koordinaattijärjestelmä (coordinate reference system) määritellään valitsemalla sille origo eli nollapiste (käytännössä Maan massakeskipiste) ja orientoimalla koordinaattiakselit Maan suhteen. Esim. ETRS89 on tällä tavoin määritetty koordinaattijärjestelmä. Kyseistä koordinaattijärjestelmää kutsutaan maakeskeiseksi karteesiseksi (=suorakulmainen) järjestelmäksi. Alla vasemmalla on kuva tälläisestä järjestelmästä. Maakeskeisen koordinaattijärjestelmän mukaisten XYZ - koordinaattien käyttäminen ei ole käytännön toimissa havainnollista.
Kuvat: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Coord_system_CA_0.svg, http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sphere_wireframe_10deg_6r.svg
Koordinaattijärjestelmiin liitetään ellipsoidi (eli vähän litistetty pallo), jonka ulottuvuudet ja orientointi valitaan siten, että se sopii Maan muotoon mahdollisimman hyvin. Ellipsoidin kanssa käytetään maantieteellisiä koordinaatteja, leveys- ja pituusasteita. Kun tähän lisätään korkeus ellipsoidin pinnasta, puhutaan geodeettisista koordinaateista. Yllä oikeanpuoleisessa kuvassa on esitetty leveys- ja pituuspiirejä ellipsoidilla. ETRS89-koordinaattijärjestelmän kanssa käytetään GRS80-ellipsoidia.
Koordinaattijärjestelmä on teoreettinen määritelmä ja käytännön toimia varten se on realisoitava eli toteutettava maastossa. Koordinaattijärjestelmän realisaatiota kutsutaan koordinaatistoksi (coordinate reference frame). Realisaatiolla tarkoitetaan todellisia maastossa olevia kiintopisteitä, joille on mitattu ja laskettu koordinaatit. ETRS89-koordinaattijärjestelmän realisaation nimi Suomessa on EUREF-FIN.
Koordinaatit ovat puolestaan lukuarvoja, jotka määrittelevät pisteen sijainnin valitussa koordinaatistossa. Lukuarvoja on yhtä monta kuin koordinaatistossa on akseleita. 3D - koordinaatistoissa käytetään geodeettisia leveys- ja pituuskoordinaatteja ja korkeutta ellipsoidista (φ,λ,h) sekä avaruuskoordinaatteja (X,Y,Z).