地理空间坐标系

在测最学中，设想完全处于静止状态的平均海水面， 向大陆下延伸所形成的封闭曲面称为大地水准面。 由于地球外壳物质分布不均匀以及地面起伏等因素的影响， 大地水准面是一个不规则的曲面，计算起来将非常困难。 为此，用一个与大地水准面极为近似， 并可以用数学公式表示的规则球面来代替， 这个规则球面围成的球体称为地球椭球体。

地面点的位置用坐标法确定。 测量学中常常把地球自然面上的点沿铅垂垂线方向投影到椭球面上， 并在椭球球面上建立坐标系统来确定它们的位置； 再确定地面点到大地水准面的铅垂距离，即地面点高程。 地理空间坐标是一个球面坐标，用经纬度来表示。

在地球上，地球自转轴线与地面相交于两点， 这两点就是地球的北极和南极。通过地球的旋转轴可作无数个平面， 每一个平面都称为子午面，子午面与球面的交线称子午线。 其中通过英国伦敦近郊格林尼治天文台（旧址）的子午面为起始子午面， 经度分别向东、西计算，由0°到180°，起始子午面以东称为东经， 以西称为西经。某点的经度就是通过该点的子午面与起始子午面的夹角。 同时，垂直于椭球旋转轴也可作无数个平面， 它们与椭球面的交线称为平行圈或纬线， 其中过球心的垂直面称为赤道面，赤道面与球面的交线称赤道。 纬度是以赤道面为纬度起始面，分别向两极计， 由0°到90°，赤道以南称为南纬，以北称为北纬。