地球参考系
大地水准面：假定海平面处于完全静止状态时，海平面会延伸到所有大陆下部，从而形成一个与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面。大地水准面包围的形体是一个水准椭球，称为大地体。（一级逼近）
地球椭球：大地体非常接近旋转椭球，而旋转椭球是一个规则的数据曲面，所以在GIS中，常选择一个旋转椭球作为地球理想的模型。对地球形体的二级逼近，用于测量的基准面。（二级逼近）
参考椭球体：在实际应用中，往往采用收集到的测量数据和接近本国的定位、定向参数进行推算，得出一组参考椭球体数据，用于天文大地测量、全球定位系统等的演算。（三级逼近）
椭球定位：指定一个大地水准面将给定参数的椭球体与大地体相关位置确定下来的过程。定位就是依据一定的条件，将具有给定参数的椭球与大地体的相关位置确定下来。
有了这些逼近和参考，我们就可以相对完整的定义一个坐标系。
常用概念
地理坐标系（Geographic Coordinate System ,GCS）
是一种球面坐标系，单位是度，根据地心划分，可以分为地心和质心。常见的有北京54、西安80、WGS84、国家2000。
参心坐标系：北京54、西安80
地心坐标系：WGS84、国家2000
投影坐标系(Projected Coordinate System,PCS)
地理坐标系+投影=投影坐标系，投影坐标系为展开的球面坐标系，为了方便长度、面积的等等的计算，即将球面按照一定的法则展开。
投影方法：按照一定的法则展开，所以就有不同的投影法则，还有不同变形。
高斯克吕格投影(Gauss Kruger)
以椭球柱为投影面，是地面椭球的某个经线和椭球柱相切，然后按等角的条件，将中央经线两侧各一定范围内的经纬线投影到椭球面上，然后展开到平面。
6度带适用于小比例尺
3度带适用于大比例尺
通用横轴墨卡托（Universal Transverse Mercator UTM）投影
其实质是等角横割圆柱投影，也是以圆柱为投影面，使圆柱割地球椭球的两条等高圈上，然后按等角条件，将中央经线两侧一定范围内的经纬线投影到圆柱面上，将其展成平面。
UTM投影和高斯克吕格投影的区别：
（1）中央经线长度比不同，UTM投影是0.9996，而高斯-克吕格投影是1。
（2）带的划分相同，而带号的起算不同。
（3）对于中、低纬度地区，UTM投影的变形优于高斯-克吕格投影。
（4）西方国家（美、英、德、法）多采用UTM投影作为国家基本地形图投影，东方国家（中、苏、蒙、朝）多采用高斯-克吕格投影作为国家基本地形图投影。
兰伯特投影
多用与国家和区域制图，东西方向的区域。正形投影中角度是真实的，距离只有在沿标准极限方向是真实的。两条基线纬线，是由地图制作人员选定。兰伯特正形圆锥投影，保证了地图形状的准确性。
兰伯特投影多用在小比例尺制图中。
总结：
研究区域东西跨度小，为国内区域数据
基本都使用CGCS2000坐标系，高斯克吕格投影，
研究区范围大，全国及省份
大范围的情况下，往往横跨好几3度带和6度带，这种情况下高斯克吕格和UTM投影的变形不再接受，这时需要使用兰伯特投影或其他投影。
