不了解坐标系的测绘测量人员，不是好员工！无论科研的还是外业的，亦是如此。计算机教程网为大家盘点出这几大传统坐标系，赶快收藏起来吧！
大地坐标系（Geodetic Coordinate Systems）
用经纬度和大地高（或椭球高）描述点在地球椭球体上的位置。
CGCS2000 经纬度
WGS84 经纬度
GCJ02 经纬度
BD09 经纬度
北京54 经纬度
西安80
经纬度投影坐标系（Projected Coordinate Systems）
将大地坐标系中的点投影到平面上，用笛卡尔坐标（X, Y, 通常东向和北向）表示位置。投影会引入变形。
WGS84 Web 墨卡托
WGS84 UTM (根据具体带号，如 50N)
GCJ02 Web 墨卡托投影
BD09 Web 墨卡托投影
国际通用坐标系
WGS84 坐标系 (World Geodetic System 1984)
地心坐标系（原点在地心）。
全球统一。
精度高且不断更新（有WGS84(G873), WGS84(G1150)等后续版本）。
是其他许多坐标系（包括CGCS2000）建立的基础或参考。
参考椭球： WGS84 椭球。定义了一个全球平均意义上的地球形状。
定义
由美国国防部建立并维护的全球地心坐标系。原点在地球质心，Z轴指向BIH 1984.0定义的协议地球极方向，X轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与X、Z轴构成右手坐标系。
主要用途
GPS全球定位系统的默认坐标系。全球地理信息交换的基础。Google Earth、大部分国际在线地图底图（如OpenStreetMap）使用的原始坐标。
特点
WGS84 Web 墨卡托 (WGS84 Web Mercator / EPSG:3857)
保角（形状在小范围内保持正确）。
高纬度地区面积变形极大（格陵兰岛看起来和非洲差不多大）。
无法表示两极（通常只显示到纬度±85.06度）。
正方形瓦片结构，非常适合金字塔式瓦片切割和快速网络传输。
坐标数值范围大（通常称为“Web Mercator Meters”）。
参考椭球： WGS84 椭球（注意：实际投影计算中常将地球视为球体简化，严格按椭球计算的是EPSG:3395）。
投影： 墨卡托投影（Mercator Projection）。一种等角圆柱投影。
定义
将WGS84经纬度坐标投影到平面上的墨卡托投影坐标系，专门为Web地图瓦片服务设计。坐标原点在赤道与本初子午线交点，X轴向东，Y轴向北。单位是米，但数值范围很大（经度-180到180度投影后X范围约 -20037508.34 到 20037508.34米；纬度-85.06到85.06度投影后Y范围约 -20037508.34 到 20037508.34米）。
主要用途
几乎所有主要的在线地图服务（如Google Maps, Bing Maps, Mapbox, OpenStreetMap, ArcGIS Online底图）的默认显示投影。 地图瓦片的标准投影。
WGS84 UTM (WGS84 Universal Transverse Mercator)
分区投影，每个带独立。
在中央经线附近变形很小（经度方向±3度内）。
保角投影。
坐标无负值（通过伪东偏移保证）。
适用于局部/区域范围，不适用于跨多个带的应用。
参考椭球： WGS84 椭球。
投影： 横轴墨卡托投影（Transverse Mercator Projection）。按经度带分区投影。
定义
UTM系统将地球划分为60个经度带（每个带宽6度），编号1到60。每个带使用独立的横轴墨卡托投影，中央经线比例因子为0.9996。坐标原点在赤道与中央经线西移500公里处（称为“伪东偏移”），东向坐标（Easting）从500,000米开始计算，北向坐标（Northing）从赤道0米开始（北半球），或从赤道10,000,000米开始（南半球）。需要指定带号（如UTM Zone 50N）。
主要用途
大中比例尺地形图、工程测量、区域GIS应用。在特定区域内精度高，变形小。
中国国家坐标系
CGCS2000 坐标系 (China Geodetic Coordinate System 2000)
地心坐标系。
与全球框架一致（与ITRF框架有明确转换关系）。
精度高。
与国际接轨（与WGS84在厘米级精度上兼容）。
是建立中国国家2000投影坐标系（如高斯-克吕格投影分带）的基础。
参考椭球： CGCS2000椭球。参数与WGS84椭球极其接近（仅扁率有微小差异，半长轴相同），可以认为在厘米级精度上一致。
定义
中国新一代地心大地坐标系。原点在地心，定义与WGS84非常相似。2008年7月1日正式启用，是国家法定坐标系。主要用途
中国范围内的基础测绘、国土资源调查、地理信息系统建设、公开版地图等。逐步取代北京54和西安80坐标系。
西安80 坐标系 (Xi'an 1980 Coordinate System)
参心坐标系（原点在地表某点，非地心）。
仅适用于中国及周边区域。
与WGS84/CGCS2000存在较大系统性偏差（可达百米量级），需通过参数或格网模型进行转换。
通常配套使用高斯-克吕格投影（分带）得到平面坐标。
参考椭球： IAG 75椭球（国际大地测量与地球物理联合会1975年推荐椭球）。
定义
中国在1980年代建立并推广的参心大地坐标系。原点在陕西省泾阳县永乐镇（大地原点）。椭球短轴平行于由JYD1968.0定义的协议地极方向，起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面。
主要用途
曾经是中国最主要的基础测绘坐标系（地形图、基础控制点）。现正逐步被CGCS2000取代。
北京54 坐标系 (Beijing 1954 Coordinate System)
参心坐标系。
椭球参数与现代椭球差异较大。
精度相对较低。
与WGS84/CGCS2000存在非常大的系统性偏差（可达100-200米），需通过参数或格网模型进行转换。
通常配套使用高斯-克吕格投影（分带）得到平面坐标。
存在多种局部版本（如全国版、地方版），转换复杂。
参考椭球： 克拉索夫斯基椭球。
定义
中国在1954年从前苏联的普尔科沃1942坐标系（基于克拉索夫斯基椭球）延伸建立起来的参心坐标系。原点在前苏联普尔科沃天文台。中国通过东北边境的联测点将坐标系传递进来，建立了自己的坐标网。
主要用途
中国早期的测绘和地图制图。已被西安80坐标系取代，现在基本不再用于新项目，但仍有大量历史数据存在。
中国互联网地图加密坐标系
GCJ02 经纬度投影 (Guo Ce Ju 2002 / “火星坐标系”)
不是标准大地坐标系，是加密偏移系统。
相对于WGS84经纬度存在非线性、不可逆（无官方参数）的偏移。偏移量在中国境内不同位置不同，一般在几十米到几百米。
绝对位置不准确（相对位置在近距离内基本可用）。
将GCJ02坐标当作WGS84使用会导致显著的位置错误。
存在非官方的逆向转换算法，但精度和合法性无法保证。
参考椭球： 无公开标准椭球（实际计算基于WGS84椭球或类似）。
定义
由中国国家测绘地理信息局（现自然资源部）制定的一种对WGS84经纬度坐标进行非线性加密偏移的坐标系。目的是将真实的WGS84坐标转换为一个加入随机偏差的坐标，以满足国家测绘法规对公开地图位置精度的要求。
主要用途
高德地图、腾讯地图、Google中国地图（.cn域名）等中国主流互联网地图服务使用的经纬度坐标。 所有在中国大陆合法发布的在线地图和地图API（除百度外）都必须使用此坐标系或其投影。
GCJ02 Web 墨卡托投影
继承了GCJ02的加密偏移特性。
坐标数值范围、表现形式与WGS84 Web墨卡托非常相似（同样的大数值范围），但底层坐标点本身是偏移过的。
不能与WGS84 Web墨卡托坐标混用或直接叠加。
参考椭球： 与GCJ02经纬度相同（非公开标准，计算时通常当作球体）。
投影： 墨卡托投影（Mercator Projection），计算方式与WGS84 Web墨卡托类似。
定义
将GCJ02经纬度坐标按照墨卡托投影公式投影到平面得到的坐标。
主要用途
高德地图、腾讯地图、Google中国地图（.cn域名）等中国主流互联网地图服务的瓦片地图所使用的平面坐标系统。
BD09 经纬度投影 (Bai Du 2009)
是双重加密系统（在GCJ02基础上再偏移）。
相对于WGS84和GCJ02都存在显著的非线性偏移。
绝对位置不准确。
将BD09坐标当作GCJ02或WGS84使用会导致更大的位置错误。
同样存在非官方的逆向转换算法。
参考椭球： 无公开标准椭球（实际计算可能基于GCJ02）。
定义
百度公司在GCJ02加密坐标系基础上额外又加入了一层非线性偏移形成的坐标系。是百度自有标准。
主要用途
百度地图、百度API使用的经纬度坐标。
BD09 Web 墨卡托投影
继承了BD09的双重加密偏移特性。
坐标数值范围、表现形式与WGS84 Web墨卡托、GCJ02 Web墨卡托相似，但底层坐标点偏移量最大。
不能与其他Web墨卡托坐标混用或直接叠加。
参考椭球： 与BD09经纬度相同（非公开标准，计算时通常当作球体）。
投影： 墨卡托投影（Mercator Projection），计算方式与WGS84 Web墨卡托类似。
定义
将BD09经纬度坐标按照墨卡托投影公式投影到平面得到的坐标。
主要用途
百度地图瓦片服务所使用的平面坐标系统。
总结与关键点
大地坐标系 vs 投影坐标系
理解经纬度（大地坐标）和平面XY坐标（投影坐标）的区别是基础。投影坐标系必然基于一个大地坐标系。
椭球是基础： WGS84和CGCS2000椭球几乎一致。北京54和西安80使用不同的老椭球。
地心 vs 参心： WGS84和CGCS2000是地心系（原点在地心），精度高且全球一致。北京54和西安80是参心系（原点在地表），局部优化但整体偏差大，与国际系转换复杂。
中国互联网地图加密： GCJ02和BD09不是标准坐标系，而是对WGS84坐标进行保密偏移的产物。 这是中国法律法规的要求。直接使用这些坐标进行精确测量、定位或与WGS84数据叠加会导致严重错误。
高德/腾讯等用GCJ02（及其Web墨卡托）。
百度用BD09（及其Web墨卡托）。
Web墨卡托是显示标准： WGS84 Web墨卡托（EPSG:3857）是全球在线地图瓦片的事实标准投影。GCJ02 Web墨卡托和BD09 Web墨卡托是中国境内服务为满足加密要求而在其加密经纬度上应用相同投影公式得到的结果，本质上是不同的平面坐标系。
UTM是区域工程标准： WGS84 UTM在特定经度带内提供高精度、低变形的平面坐标，适用于测绘和工程。
国家坐标系演进： 中国正从北京54 -> 西安80 -> CGCS2000过渡。CGCS2000是法定且科学的坐标系。
使用建议
数据采集/GPS： 默认得到WGS84经纬度。
国际应用/全球分析： 使用WGS84经纬度或WGS84 Web墨卡托（用于可视化）。
中国境内法定测绘/政府项目： 必须使用CGCS2000（经纬度或其投影，如高斯-克吕格）。
中国在线地图开发
如果使用高德/腾讯地图API：接收和返回的是GCJ02经纬度或GCJ02 Web墨卡托坐标。底图瓦片是GCJ02 Web墨卡托。
如果使用百度地图API：接收和返回的是BD09经纬度或BD09 Web墨卡托坐标。底图瓦片是BD09 Web墨卡托。
绝对不要把从这些API获取的坐标当作真实的WGS84坐标使用（除非经过合法授权并进行了精确转换）。
处理历史数据： 注意识别是北京54还是西安80，并找到正确的转换参数或模型转换到目标坐标系（如CGCS2000或WGS84）。