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地心坐标系是以地球质心作为坐标原点的坐标系。地心坐标系又可分为地心空间大地直角坐标系和地心大地坐标系。
地心空间大地直角坐标系可分为地心空间大地平直角坐标系和地心空间瞬时直角坐标系。其最明显的特征是坐标系的原点位于地球的质心。
地心大地坐标系与某一地球椭球元素有关，一般要求是一个和全球大地水准面最为密合的椭球。全球密合椭球的中心一般可认为与地球的质心重合。所以，地心大地坐标系的一个明显特征是该坐标系所对应的与地球最密合的椭球的中心位于地球质心，其短轴一般指向国际协议原点（CIO）。
