Proj.Net是開源地圖投影庫Proj.4的.net版本，許多GIS開源軟件的投影都直接或間接地使用Proj.4的庫，Proj.4是用C語言編寫。.Net下的開源GIS項目NetTopologySuite中開發維護最新版的Proj.Net項目，地址地址是：
https://github.com/NetTopologySuite/ProjNet4GeoAPI
一、空間坐標系的概念
空間中的某一個位置，通常是由一個坐標來表示，坐標和位置要想正確對應起來，則必須了解該坐標的坐標系是如何定義的，坐標系在有些軟件中也稱為空間參考（SpatialReference）。地圖的每個坐標都必須知道其坐標系的定義方法，一幅地圖中各圖層或者各要素的數據，必須是在同一坐標系或者轉化為同一個坐標系下，才能直接進行運算，比如計算面積，距離，或者判斷空間關系等。空間坐標系的相關概念有大地水准面、參考橢球體、基准面、地理坐標系、投影坐標系等。
大地水准面（geoid）：靜止的平均海水面及其向陸地延伸后組成的封閉曲面，稱為大地水准面，是一個不規則形狀。大地水准面是對地球形狀的最底層的描述，在大地水准面上，每一處的重力方向均與大地水准面垂直。大地水准面沒有准確的數學公式。
參考橢球體（ellipsoid）：將大地水准面用一個規則的橢球面進行擬合，該橢球體用長半軸、短半軸和扁率三個參數中的兩個來表示。由於測量方法的不同，會有不同的參考橢球體的參數，北京54坐標系使用的是Krassovsky 1940橢球體，西安80坐標系使用的是IAG 75橢球體，GPS坐標使用的是WGS 1984橢球體。
基准面（datum）：在參考橢球體的基礎上，定義橢球體相對於地心的位置。基准面可分為地心基准面和區域基准面，地心基准面橢球體的中心位於地心（地球的質心），最廣泛的基准是 WGS 1984，被用作在世界范圍內進行定位測量。局域基准面是在特定區域內與地球表面極為吻合，橢球體表面上的某一點與地球表面上的特定點相匹配，該點稱作基准面的原點，54坐標系基准面原點在前蘇聯的普爾科沃，80坐標系基准面原點在西安。
地理坐標系（GeographicCoordinateSystem）：是一種球面坐標系，在基准面的基礎上，加上本初子午線（原點的位置）、坐標軸方向（x方向向東為正，y方向向北為正）、坐標單位（角度還是弧度）的定義。地理坐標系下的坐標就是我們常見的經緯度坐標。
投影坐標系（ProjectedCoordinateSystem）：是基於平面的坐標系（二維平面坐標），在地理坐標系的基礎上，加上投影方法、參數、坐標軸方向和坐標單位的定義。
二、Proj.Net中創建坐標系的方法
Proj.NET支持基准面轉換，地理坐標系，投影坐標系，地心坐標系，可在多種.NET框架下使用，並支持SilverLight。它可進行點對點之間的坐標變換，同時也可以把坐標系轉換為 Well-Known Text (WKT) 和 XML。目前支持投影類型有：Mercator、橫軸墨卡托投影(Transverse Mercator)、Albers、正軸等角割圓錐投影(Lambert Conformal Conic、蘭勃特投影）等。
2.1 手工代碼創建：
首先初始化一個工廠對象用來創建坐標系的相關對象：
var cFac = new CoordinateSystemFactory();
1) 創建參考橢球體
var ellipsoid = cFac.CreateFlattenedSphere("Bessel 1840", 6377397.155, 299.15281, LinearUnit.Metre);
2) 創建基准面
var datum = cFac.CreateHorizontalDatum("Bessel 1840", DatumType.HD_Geocentric, ellipsoid, null);
3) 創建地理坐標系
var gcs = cFac.CreateGeographicCoordinateSystem(
"Bessel 1840", // 自定義名稱
AngularUnit.Degrees, datum, PrimeMeridian.Greenwich, new AxisInfo("Lon", AxisOrientationEnum.East), new AxisInfo("Lat", AxisOrientationEnum.North) );
4) 創造投影坐標系
// 投影參數
var parameters = new List<ProjectionParameter>(5);
parameters.Add(new ProjectionParameter("latitude_of_origin", 0)); parameters.Add(new ProjectionParameter("central_meridian", 110)); parameters.Add(new ProjectionParameter("scale_factor", 0.997)); parameters.Add(new ProjectionParameter("false_easting", 3900000)); parameters.Add(new ProjectionParameter("false_northing", 900000)); // 投影定義 var projection = cFac.CreateProjection( "MercatorProjection", // 自定義名稱 "Mercator_1SP", // 系統可識別的投影方法名稱
parameters ); // 投影坐標系 var pcs= cFac.CreateProjectedCoordinateSystem( "Makassar / NEIEZ", // 自定義名稱
gcs,
projection,
LinearUnit.Metre, new AxisInfo("East", AxisOrientationEnum.East), new AxisInfo("North", AxisOrientationEnum.North)
);
5) 項目中預置的常用坐標系
var centricCS = GeocentricCoordinateSystem.WGS84; // 地心坐標系 var geoCs = GeographicCoordinateSystem.WGS84; // 地理坐標系 var webMercator = ProjectedCoordinateSystem.WebMercator; // WebMercator投影坐標系 var utm33 = ProjectedCoordinateSystem.WGS84_UTM(33, true); // UTM投影坐標系
2.2 根據WKT字符串創建
將描述一個坐標系所需要各種數據，按照GIS標准化組織所規定的格式，用字符串的形式來進行表達，該字符串就是表示該坐標系的wkt字符串，比如我國100萬地形圖所采用的地圖投影是雙標准緯線等角圓錐投影，其wkt字符串如下：
PROJCS["liongg",
GEOGCS["GCS_Beijing_1954",
DATUM["D_Beijing_1954",SPHEROID["Krasovsky_1940",6378245.0,298.3]],
PRIMEM["Greenwich",0.0],
UNIT["Degree",0.0174532925199433]],
PROJECTION["Lambert_Conformal_Conic"],
PARAMETER["False_Easting",20500000.0],
PARAMETER["False_Northing",0.0],
PARAMETER["Central_Meridian",0.0],
PARAMETER["Standard_Parallel_1",25.0],
PARAMETER["Standard_Parallel_2",47.0],
PARAMETER["Scale_Factor",1.0],
PARAMETER["Latitude_Of_Origin",0.0],
UNIT["Meter",1.0]] ;
根據該wkt字符串，創建其對應的坐標系的代碼如下：
var pcs = CoordinateSystemWktReader.Parse(bj1954Lcc) as IProjectedCoordinateSystem;
2.3 根據SRID文件創建
為記錄和保存各種常用的坐標系，將wkt字符串中的各部分內容進行分解，以然后以表格的形式存入到SRID.csv文件中，表格中一行代表一種坐標系的定義，並由GIS標准化組織對每種坐標系進行了統一的編號和命名，我們可以根據編號即可創建其相應的坐標系。
var cs = SRIDReader.GetCSbyID(4326);
三、投影類型與應用場合
前面已經介紹，投影坐標系是在地理坐標系的基礎上，加上投影方法、參數、坐標軸方向和坐標單位等來進行定義的。其中最重要的是投影方法和參數，投影方法是指我們采用哪一種數學公式，將經緯度坐標轉換為平面坐標，參數是確定投影方法后，需要設置其投影參數，不同的參數設置，可以滿足不同地區數據的需要。
Proj.Net中通用的投影參數有5個，各自的含義如下：
central_meridian：中央經線（投影中心點經度）
latitude_of_origin：投影中心點緯度
scale_factor：比例系數
false_easting：東偽偏移（原點在新坐標系中的x值）
false_northing：北偽偏移（原點在新坐標系中的y值）
另外不同的投影方法，還有自己所特有的投影參數，在后面投影方法中具體介紹。
Proj.Net目前最新版本支持的投影方法有11種，在項目中由11個類來表示，分別是：Mercator、 PseudoMercator、 TransverseMercator、 AlbersProjection、 LambertConformalConic2SP、 ObliqueStereographicProjection、 KrovakProjection、 PolyconicProjection、 CassiniSoldnerProjection、 HotineObliqueMercatorProjection和ObliqueMercatorProjection，在創建投影坐標系時，需要指定投影方法名稱，系統根據投影方法名稱來查找對應的投影類，一個投影類可能對應多個投影方法名稱，下面依次介紹其使用方法和場合。
3.1 Mercator（墨卡托投影）
墨卡托投影是等角正軸圓柱投影，投影后經緯線為互相正交的平行直線。該投影在航海航空應用很廣，使用該投影，等角航線在地圖上是一條直線。該投影方法名稱為mercator、mercator_1sp和mercator_2sp均對應該類。mercator_1sp為切圓柱投影、mercator_2sp為割圓柱投影。投影方法名稱mercator_1sp有5個通用參數（SRID.cvs中沒有找到mercator和mercator_2sp的投影）
3.2 PseudoMercator（偽墨卡托投影）
偽墨卡托投影，又稱為Web Mercator ，這個坐標系統是 Google Map 最先使用的，或者更確切地說，是Google 最先發明的。在投影過程中，將表示地球的參考橢球體近似的作為正球體處理（正球體半徑 R = 橢球體半長軸 a），然后使用等角正軸切圓柱投影。使用該投影，緯度-85度（近似值）至85度的區域在投影平面上是一個正方形。該投影方法名稱可以是pseudo-mercator、popular_visualisation pseudo-mercator或者google_mercator。
這個坐標系的ID經歷了曲折的過程，好多做Web開發的朋友都感到困惑。簡單地順一下： OpenLayers:900913 由於得不到官方的認證ID，Google為Web Mercator 任性地制定了這個ID，google=900913
EPSG:3785 這是 EPSG 在 2008 年給 Web Mercator 設立的WKID，但是這個坐標系的基准面是正圓球，不是WGS 1984。 存在了一段時間后被棄用。
EPSG:3857 EPSG為 Web Wercator 最終設立的WKID，也就是現在我們常用的Web 地圖的坐標系，並且給定官方命名 “WGS 84 / Pseudo-Mercator“。
ESRI:102113 Esri內部使用ID，與 EPSG:3785 相應。已被棄用。
ESRI:102100 Esri內部使用ID，與 EPSG:3857 相應。
3.3 TransverseMercator（橫軸墨卡托投影）
橫軸墨卡托投影(Transverse Mercator)墨卡托投影類似，不同之處在於圓柱沿經線而不是沿赤道相切。通過這種方法生成的等角投影不會保持真實的方向。該投影是把地球看作半徑=R的球，如果把地球看作橢球即為通用橫軸墨卡托投影或高斯－克呂格投影。該投影等高圈和垂直圈互相正交，經緯線為曲線。墨卡托投影因其經線為平行直線，便於顯示時區划分，如時區圖、航空圖、航海圖等。
通用橫軸墨卡托投影(Universal Transverse Mercator) (UTM):通用橫軸墨卡托坐標系是對橫軸墨卡托投影的專門化應用。地球被分為 60 個區域，每個區域所跨經度為 6 度。已被許多國家作為地形圖的數學基礎。一般從南緯度80到北緯度84度的范圍內使用該投影， 對於兩極地區則采用UPS投影(通用球面極投影)。
高斯-克呂格投影(Gauss-Krüger):此投影與墨卡托投影類似，不同之處在於圓柱沿經線而不是沿赤道相切。通過這種方法生成的等角投影不會保持真實的方向。高斯-克呂格(GAUSS-KRUGER)是等角橫切橢圓柱投影。該投影以中央經線和赤道投影后為坐標軸，中央經線長度比=1。該投影將地球划分為60個投影帶，每帶經差為6度，已被許多國家作為地形圖的數學基礎。一般從南緯度80到北緯度84度的范圍內使用該投影。 對於兩極地區則采用UPS投影(通用球面極投影)。高斯-克呂格投影通常投影帶為6度范圍或3度，超過了6度后變形會增大。一般常用來制作大比例尺的地圖投影，如1/50萬、1/10萬、1/5萬、1/1萬等。
投影方法名為transverse_mercator，5個通用參數
3.4 AlbersProjection（亞爾勃斯投影）
亞爾伯斯等積圓錐投影(Albers equal area conic) 即為雙標准緯線投影，也即正軸等面積割圓錐投影。該投影經緯網的經線為輻射直線，緯線為同心圓圓弧。亞爾伯斯等積圓錐投影的應用在編制一些行政區划圖，人口地圖,地勢圖等方面應用較廣。如中國地勢圖，即是以Q1=25度，Q2=45度的亞爾伯斯等積圓錐投影。這種圓錐投影使用兩條標准緯線，相比使用一條標准緯線的投影可在某種程度上減少變形。標准緯線之間的形狀和線性比例變形最小。
投影方法名為albers、 albers_conic_equal_area。
albers_conic_equal_area的參數為：standard_parallel_1、standard_parallel_2、latitude_of_origin、longitude_of_center、false_easting、false_northing
3.5 LambertConformalConic2SP（蘭勃特投影）
蘭伯特等角圓錐投影是最適用於中緯度的一種投影。其類似於亞爾勃斯等積圓錐投影，不同之處在於蘭勃特等角圓錐投影描繪形狀更准確。蘭伯特等角圓錐投影也稱蘭勃特正形圓錐投影，該投影的微分圓投影后仍為圓形。經線為輻射直線，緯線為同心圓圓弧。指定兩條標准緯度線Q1，Q2，在這兩條緯度線上沒有長度變形，即M=N=1。此種投影也叫等角割圓錐投影，可用來編制中，小比例尺地圖。我國的分省圖，即為兩條標准緯度線為Q1=25度，Q2=45度的蘭伯特等角圓錐投影。1962年以后，百萬分一地圖采用了等角圓錐投影，極區附近，采用等角方位投影(極球面投影)。
投影方法名為lambert_conformal_conic、lambert_conformal_conic_2sp、LambertConformalConic2SP
SRID.cvs中有Lambert_Conformal_Conic_1SP，具有5個通用參數
Lambert_Conformal_Conic_2SP的參數為：standard_parallel_1、standard_parallel_2、latitude_of_origin、central_meridian、false_easting、false_northing
3.6 ObliqueStereographicProjection（斜球面投影）
Proj.Net 1.3.2以上版本支持該投影。此投影為等角方位投影，最適合的地區是兩極地區，投影中心點在北極或者南極時（latitude_of_origin參數值為90或者-90），稱為極球面投影(Polar stereographic)。通用極球面投影(Universal Polar Stereographic) (UPS)是美國於1948年設計的專用地形圖投影，用於南北緯80°以上地區。UPS的投影平面割橢球於81度緯線圈（scale_factor參數值為0.994），central_meridian參數為0，false_easting和false_northing參數均為2000000
3.7 KrovakProjection（Krovak投影）
Krovak 投影是一種斜蘭勃特等角圓錐投影，專為前捷克斯洛伐克而設計。
3.8 PolyconicProjection（多圓錐投影）
多圓錐投影(Polyconic)：此投影的名稱可理解為“許多圓錐”，也指出了投影方法。
普通多圓錐投影（ordinary polyconic projection）：普通多圓錐投影的經線為對稱於中央經線和赤道的曲線，緯線投影為同軸圓圓弧，弧 心位於中央直徑線上，中央經線是直線，M=1，緯線與中央經線正交，N=1.該投影適用於沿中央經線延伸的區域（15度范圍內）。常用於編制中、小比例尺的數學基礎。該投影在美國被廣泛應用，是百萬分一地圖投影的基礎。
3.9 CassiniSoldnerProjection（卡西尼-斯洛德投影）
卡西尼-斯洛德投影(Cassini-Soldner):沿中央子午線及與其平行的所有線方向，該橫軸圓柱投影的比例保持不變。此投影既不是等積投影也不是等角投影。
3.10 HotineObliqueMercatorProjection（洪特尼斜軸墨卡托投影）
洪特尼斜軸墨卡托投影(Hotine Oblique Mercator):此投影是沿斜軸旋轉墨卡托投影所得的投影，開發該投影的目的是針對既不朝南北方向也不朝東西方向，而是方向傾斜的區域繪制等角地圖。
3.11 ObliqueMercatorProjection（斜軸墨卡托投影）
空間斜軸墨卡托投影(Space Oblique Mercator):對於此投影，在軌道地圖繪制衛星（如，美國陸地資源衛星）的探測范圍內形狀幾乎保持不變，且幾乎不發生比例變形。