投影坐标系统是定义平面的，即二维表面。与地理坐标系不同，投影坐标系有固定的长度，角度以及面积。投影坐标系统通常是基于一个地理坐标系统的，基于球体或者椭球体。

在投影坐标系统中，位置是用X,Y的坐标值来确定的，它的起点是格网的中心。每一个位置都有两个值，是相对于中心位置的。一个代表水平位置，一个代表投影位置。水平线以上或者垂线的右边都是正值。以下或者左边都是负值。 我国常见的投影坐标系统主要有北京54坐标系、西安80坐标系、WGS-84坐标系和国家2000坐标系。它们对应的地球椭球体参数见表2-1。

北京54坐标系(BJZ54)为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。该坐标系的大地原点在原苏联的普尔科沃，采用多点定位法进行椭球定位，高程基准为 1954年青岛验潮站求出的黄海平均海水面。

其缺点在于：

（1）椭球参数有较大误差。

（2）参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性的倾斜，在东部地区大地水准面差距最大达+60m。这使得大比例尺地图反映地面的精度受到影响，同时也对观测量元素的归算提出了严格的要求。

（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。

（4）定向不明确。

国家大地坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。其参考椭球为GRS（1975）椭球体。

该坐标系为参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面；X轴在大地起始子午面内与 Z轴垂直指向经度 0方向；Y轴与 Z、X轴成右手坐标系。采用多点定位，基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。

建立WGS-84世界大地坐标系的一个重要目的，是在世界上建立一个统一的地心坐标系。其参考椭球为WGS-84椭球体。

坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向BIH（国际时间服务机构）1984.0定义的地极（CTP）方向，即国际协议原点CIO，它由IAU和IUGG共同推荐。X轴指向BIH定义的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系统。

随着社会的进步，国民经济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系统（地心坐标系）作为国家大地坐标系。采用地心坐标系，有利于采用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，测定高精度大地控制点三维坐标，并提高测图工作效率。

为适应发展需要，根据《中华人民共和国测绘法》规定，我国建立全国统一的大地坐标系统，即国家2000坐标系。该坐标系是测制国家基本比例尺地图的基础，其参考椭球为CGCS2000地球椭球体。

2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。其Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转；X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点；Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。