大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面任意点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系是曲面上的坐标系，因此要以一定的投影方式将其投影为平面xy坐标系，再建立一个高程系统就可以以平面形式表示任意点位置及高程。
建立坐标系时需选取一个参考椭球，西安80采用1975国际椭球，北京54采用克拉索夫斯基(1940)椭球，WGS84采用WGS84椭球，在这三个坐标系统中任意点都能用大地经度、大地纬度和大地高度表示，但这并不是平面坐标系，为了在大比例尺地图中用平面形式表示任意点位置就必须选取一种投影方式将曲面上的坐标投影为平面坐标，西安80与北京54平面坐标都是以高斯-克吕格投影所得。
简单地说，大地坐标系是以不同参数建立的椭球面上的曲面坐标系，再选取一定的投影方式(如高斯-克吕格、UTM等)投影为平面坐标系。例如，西安80与北京54分别为以1975国际椭球、克拉索夫斯基(1940)椭球采用高斯-克吕格投影所得平面坐标系。
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