1.空間直角坐標(biāo)系

空間任意點(diǎn)的坐標(biāo)用(X，Y，Z)表示，坐標(biāo)原點(diǎn)位在地球橢球質(zhì)心或參考橢球中心，Z軸(短軸)與地球平均自轉(zhuǎn)軸相重合，亦即指向某一時(shí)刻的平均北極點(diǎn)，X軸指向平均自轉(zhuǎn)軸與平均格林尼治天文臺(tái)所決定的子午面與赤道面的交點(diǎn)Ge，而Y軸與XOZ平面垂直，且指向東為正。

2 大地坐標(biāo)系

采用大地經(jīng)度L、大地緯度B和大地高H來描述地面上一點(diǎn)的空間位置的。地面上一點(diǎn)的大地經(jīng)度L為大地起始子午面與該點(diǎn)所在的子午面所構(gòu)成的二面角，由起始子午面起算，向東為正，稱東經(jīng)(0°~180°)，向西為負(fù)，稱西經(jīng)(0°~180°);大地緯度B是過該點(diǎn)作橢球面的法線與赤道面的夾角，由赤道面起算，向北為正，稱北緯(0°~90°)，向南為負(fù)，稱南緯(0°~90°);大地高H是地面點(diǎn)沿橢球的法線到橢球面的距離。

3、高斯平面直角坐標(biāo)系

在地球橢球面上進(jìn)行大地坐標(biāo)的計(jì)算，是相當(dāng)繁瑣的，遠(yuǎn)不如在平面上簡(jiǎn)便。

為適應(yīng)測(cè)量定位的應(yīng)用，需要將大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為某種平面直角坐標(biāo);為測(cè)繪在平面上的地圖，也必須將地球橢球面上各元素按一定的數(shù)學(xué)法則歸算(投影)到某個(gè)平面。

將大地坐標(biāo)通過某種數(shù)學(xué)變換映射到平面上，這就是坐標(biāo)投影變換。

投影變換的方法有很多，我國(guó)采用的是高斯-克呂格投影，簡(jiǎn)稱高斯投影。

高斯平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O是高斯投影某一帶的中央子午線和赤道的描寫形的交點(diǎn);x軸為中央子午線的描寫形，指向北;y軸為赤道的描寫形指向東

在我國(guó)x坐標(biāo)都是正的，y坐標(biāo)的最大值(在赤道上)約為330km。為了避免出現(xiàn)負(fù)的橫坐標(biāo)，可在橫坐標(biāo)上加上500000m;此外還應(yīng)在坐標(biāo)前面在冠以帶號(hào)。這種坐標(biāo)稱為國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)(亦稱通用坐標(biāo))。

如有一點(diǎn)Y=19123456.789m，該點(diǎn)位于19帶內(nèi)，其相對(duì)于中央子午線而言的橫坐標(biāo)則是:首先去掉帶號(hào)，再減去500000m，最后得y=-376 543.211m。