大地经纬度坐标(纬度B，经度L)可以用地心直角坐标X、Y、Z表示，其中，直角坐标系原点位于地心;Z轴为极轴，向北为正;X轴穿过本初子午线与赤道的交点;Y轴穿过赤道与东经90°的交点。这里设定坐标系的零经线为格林尼治子午线，如果定义不一致，在使用各公式前首先将零经线转换到格林尼治子午线。
设椭球长半轴为a，短半轴为b，扁率为f，那么
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式中:N为纬度B处的卯酉圈曲率半径，N=a/(1－e2sin2B)1/2;H为相对椭球面的高度，也就是通过GPS卫星定位就可以观测到的高度值，而不是通常的与重力相关的大地测量高程值，重力相关的高程H0通常是相对海平面，或某一水准面的高度，如果重力高程H0已知，那么在使用以上公式时必须将其转换成椭球高程H=H0+N0，其中N0为大地水准面相对椭球面的高度;e为椭球第一偏心率，e2=(a2－b2)/a2=2f－f2。由地心直角坐标(X，Y，Z)计算大地坐标系的公式为
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式中:e'为椭球第二偏心率，
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