坐標系
什么是地理坐標系？
地理坐標系 (GCS) 使用三維球面來定義地球上的位置。GCS 往往被誤稱為基准面，而基准面僅是 GCS 的一部分。GCS 包括角度測量單位、本初子午線和基准面（基於旋轉橢球體）。
可通過其經度和緯度值對點進行引用。經度和緯度是從地心到地球表面上某點的測量角。通常以度或百分度為單位來測量該角度。
位於兩極點中間的緯線稱為赤道。它定義的是零緯度線。零經度線稱為本初子午線。對於絕大多數地理坐標系，本初子午線是指通過英國格林尼治的經線。其他國家/地區使用通過伯爾尼、波哥大和巴黎的經線作為本初子午線。經緯網的原點 (0,0) 定義在赤道和本初子午線的交點處。這樣，地球就被分為了四個地理象限，它們均基於與原點所成的羅盤方位角。南和北分別位於赤道的下方和上方，而西和東分別位於本初子午線的左側和右側。
通常，經度和緯度值以十進制度為單位或以度、分和秒 (DMS) 為單位進行測量。維度值相對於赤道進行測量，其范圍是 -90°（南極點）到 +90°（北極點）。經度值相對於本初子午線進行測量。其范圍是 -180°（向西行進時）到 180°（向東行進時）。如果本初子午線是格林尼治子午線，則對於位於赤道南部和格林尼治東部的澳大利亞，其經度為正值，緯度為負值。
盡管使用經度和緯度可在地球表面上定位確切位置，但二者的測量單位是不同的。只有在赤道上，一經度所表示的距離才約等於一緯度所表示的距離。這是因為，赤道是唯一一條長度與經線相同的緯線。（其半徑與球面地球半徑相同的圓稱為大圓。赤道和所有經線都是大圓。）
因為經度和緯度不具有標准長度，所以無法對距離或面積進行精確測量，或者無法很容易地在平面地圖或計算機屏幕上顯示數據
什么是投影坐標系？
投影坐標系在二維平面中進行定義。與地理坐標系不同，在二維空間范圍內，投影坐標系的長度、角度和面積恆定。投影坐標系始終基於地理坐標系，而后者則是基於球體或旋轉橢球體的。
在投影坐標系中，通過格網上的 x,y 坐標來標識位置，其原點位於格網中心。每個位置均具有兩個值，這兩個值是相對於該中心位置的坐標。一個指定其水平位置，另一個指定其垂直位置。這兩個值稱為 x 坐標和 y 坐標。采用此標記法，原點坐標是 x = 0 和 y = 0。
在等間隔水平線和垂直線的格網化網絡中，中央水平線稱為 x 軸，而中央垂直線稱為 y 軸。在 x 和 y 的整個范圍內，單位保持不變且間隔相等。原點上方的水平線和原點右側的垂直線具有正值；下方或左側的線具有負值。四個象限分別表示正負 X 坐標和 Y 坐標的四種可能組合。
常用投影
高斯-克呂格 (Gauss-Krüger) 投影: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與地球相切。通過這種方法生成的等角投影不會保持真實的方向。
墨卡托 (Mercator) 投影：最初設計該投影的目的是為了精確顯示羅盤方位，為海上航行提供保障，此投影的另一功能是能夠精確而清晰地定義所有局部形狀。
由於地球是一個赤道略寬兩極略扁的不規則的梨形球體，故其表面是一個不可展平的曲面，所以運用任何數學方法進行這種轉換都會產生誤差和變形，為按照不同的需求縮小誤差，就產生了各種投影方法。
方法：
1、幾何透視法：幾何透視法是利用透視的關系，將地球體面上的點投影到投影面上的一種投影方法。如假設地球按比例縮小成一個透明的地球儀般的球體，在其球心或球面、球外安置一個光源，將球面上的經緯線投影到球外的一個投影平面上，即將球面經緯線轉換成了平面上的經緯線。
2、數學解析法：數學解析法是在球面與投影面之間建立點與點的函數關系，通過數學的方法確定經緯線交點位置的一種投影方法。
幾何透視法是一種比較原始的投投影方法，有很大的局限性，難於糾正投影變形，精度較低，當前絕大多數地圖投影都采用數學解析法。大多數的數學解析法往往是在透視投影的基礎上，發展建立球面與投影面之間點與點的函數關系的，因此兩種投影方法有一定聯系。
分類方法：
1、按變形性質：等角投影、等積投影、等距投影和任意投影。
2、按正軸投影時經緯網的形狀：（1）幾何投影：方位投影、圓柱投影和圓錐投影；（2）條件投影：偽方位投影、偽圓柱投影、偽圓錐投影、多圓錐投影。
3、按投影軸與地軸關系：正軸投影（重合）、斜軸投影（斜交）、橫軸投影（垂直）。
4、按投影面與地球表面關系：切投影、割投影。
當一個旋轉橢球體的形狀與地球相近時，基准面用於定義旋轉橢球體相對於地心的位置。基准面給出了測量地球表面上位置的參考框架。它定義了經線和緯線的原點及方向。
當更改基准面或修正基准面時，地理坐標系（數據的坐標值）將發生改變
地心基准面
在過去的 15 年中，衛星數據為測地學家提供了新的測量結果，用於定義與地球最吻合的、坐標與地球質心相關聯的旋轉橢球體。地球中心（或地心）基准面使用地球的質心作為原點。最新開發的並且使用最廣泛的基准是 WGS 1984。它被用作在世界范圍內進行定位測量的框架。
區域基准面
局域基准面是在特定區域內與地球表面極為吻合的旋轉橢球體。旋轉橢球體表面上的點與地球表面上的特定位置相匹配。該點也被稱作基准面的原點。原點的坐標是固定的，所有其他點由其計算獲得。
區域基准面的坐標系原點不在地心上。區域基准面的旋轉橢球體中心距地心有一定偏移。NAD 1927 和歐洲基准面 1950 (ED 1950) 都是區域基准面。NAD 1927 旨在盡可能與北美洲吻合，而 ED 1950 是為歐洲而構建。因為區域基准面的旋轉橢球體只與地表某特定區域吻合得很好，所以它不適用於該區域之外的其他區域
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后面關於地圖投影將持續更新，希望大佬指點。