地理坐标：为球面坐标。 参考平面地是 椭球面。坐标单位:经纬度

大地坐标：为平面坐标。参考平面地是 水平面 坐标单位：米、千米等。

地理坐标转换到大地坐标的过程可理解为投影。 （投影：将不规则的地球曲面转换为平面）

在ArcGIS中预定义了两套坐标系：地理坐标系（Geographic coordinate system）投影坐标系（Projected coordinate system），

1、首先理解地理坐标系（Geographic coordinate system）

地球是一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这必然要求我们找到这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。具有长半轴，短半轴，偏心率。以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参。
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000
然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位。在坐标系统描述中，可以看到有这么一行：
Datum: D_Beijing_1954
表示，大地基准面是D_Beijing_1954。
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有了Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。
完整参数：
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian（起始经度）: Greenwich (0.000000000000000000)
Datum（大地基准面）: D_Beijing_1954
Spheroid（参考椭球体）: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000

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Projection coordinate system（投影坐标系统），首先看看投影坐标系统中的一些参数。
Projection: Gauss_Kruger
Parameters:
False_Easting: 500000.000000
False_Northing: 0.000000
Central_Meridian: 117.000000
Scale_Factor: 1.000000
Latitude_Of_Origin: 0.000000
Linear Unit: Meter (1.000000)
Geographic Coordinate System:
Name: GCS_Beijing_1954
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)
Datum: D_Beijing_1954
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000
从参数中可以看出，每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate System。
投影坐标系统，实质上便是平面坐标系统，其地图单位通常为米。
那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢？
这时候，又要说明一下投影的意义：将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。
好了，投影需要如下两个已知条件：
a、已知球面坐标
b、转化过程（也就是算法）
即每一个投影坐标系统都必须要求有Geographic Coordinate System参数。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

在我国8种国家基本比例尺地形图中，除1：100万地形图采用等角圆锥投影外，其余都采用高斯-克吕格投影。

1、高斯-克吕格投影（Gauss-Kruger Projection）
高斯-克吕格投影是一种横轴等角切椭圆柱投影。它是假设一个椭圆柱面与地球椭球体面横切于某一条经线上，按照等角条件将中央经线东、西各3°或1.5°经线范围内的经纬线投影到椭圆柱面上，然后将椭圆柱面展开成平面（图2-37）即成。该投影是19世纪20年代由德国数学家、天文学家、物理学家高斯（Friedrich Gauss）最先设计，后经德国大地测量学家克吕格（Jihannes Vlriiger）补充完善，故名高斯-克吕格投影。

高斯-克吕格投影的中央经线和赤道为垂直相交的直线，经线为凹向对称于中央经线的曲线，纬线为凸向对称于赤道的曲线，经纬线成直角相交。该投影无角度变形；中央经线长度比等于1，没有长度变形；其余经线长度比均大于1，长度变形为正；距中央经线越远，变形越大；最大变形在边缘经线与赤道的交点上，但最大长度、面积变形分别仅为+0.14％和+0.27％（6°带），变形极小。

为控制投影变形，高斯-克吕格投影采用了6°带、3°带分带投影的方法，使其变形不超过一定的限度。

我国1：2.5万-1：50万地形图均采用6°带投影，1：1万及更大比例尺地形图采用3°带投影。6°分带法规定：从格林威治零度经线开始，由西向东每隔6°为一个投影带，全球共分60个投影带，分别用阿拉伯数字1-60予以标记。我国位于东经72°-136°之间，共包括11个投影带（13-23带）。3°分带法规定：从东经1°30´起算，每3°为一带，全球共分120带，图2-38表示了6°分带与3°分带的中央经线与带号的关系。

该投影的平面直角坐标规定为：每个投影带以中央经线为坐标纵轴即Ｘ轴，以赤道为坐标横轴即Ｙ轴组成平面直角坐标系。为避免Ｙ值出现负值，将Ｘ轴西移500km组成新的直角坐标系，即在原坐标横值上均加上500km，因我国位处北半球，Ｘ值均为正值。60个投影带构成了60个相同的平面直角坐标系，为区分之，在地形图南北的内外图廓间的横坐标注记前，均加注投影带带号。为应用方便，在图上每隔1km、2km或10km绘出中央经线和赤道的平行线，即坐标纵线或坐标横线，构成了地形图方里网（公里网）。

地理坐标规定为：在大于等于1:25万比例尺地形图上，经纬线以内图廓线形式绘出（两条经线、两条纬线），并在图幅4个角的经纬线交点处标注经纬度值。为方便使用，在内外图廓线间以1’为单位标注出分度带短线。在1:50万地形图上，则直接绘出经纬线网。

高斯-克吕格投影在欧美一些国家也被称为横轴等角墨卡托投影。它与一些国家地形图使用的通用横轴墨卡托投影（Universal Transverse Mercator Projection,即UTM投影），都属于横轴等角椭圆柱投影的系列，所不同的是UTM投影是横轴等角割圆柱投影，在投影带内，有两条长度比等于1的标准线（平行于中央经线的小圆），而中央经线的长度比为0.9996。因而投影带内变形差异更小，其最大长度变形不超过0.04%。++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

三、GPS的坐标系统及坐标系转换
GPS接受器是以WGS84坐标系（经纬度坐标系）为根据而建立的。我国目前应用的1∶5万的地形图属于1954年北京坐标系（BJ54），通常我们叫它公里网坐标。但GPS接受器已经预设了WGS84和公里网坐标之间进行坐标转换的公式，因此我们只要将必要的参数输入GPS接受器，即可自动转换。参数如下：
LONGITUDEORIGIN∶（中央经线）：依据上述内容，根据不同比例尺的地图和本地所处的不同位置而定；SCALE（投影比例）∶1．0000000；FALSE′E′（东西偏差）∶500000．0；FALSE′N′（南北偏差）∶0．0。
因为WGS84坐标系与公里网坐标系统之间通常有80～120米的差值，要获得较为精确的公里网坐标，还需要进行精确校正，各地区参数略有不相同，北京市附近的县可采用北京市参数，河北省其他地区可采用河北参数，E114°以西的地区（包括阜平县的下庄乡以西、平山的温塘、苏家庄以西，井陉的矿区以西，邢台县的浆水镇以西，武安的活水乡以西，涉县全境）可试用山西省参数，使用1：2．5或1：5万的地形图中央子午线取E111°，其他参数不变。