原理

地理坐标系依据其所选用的本初子午线、参考椭球的不同而略有区别。

地理坐标系可以确定地球上任何一点的位置。首先将地球抽象成一个规则的逼近原始自然地球表面的椭球体，称为参考椭球体，然后在参考椭球体上定义一系列的经线和纬线构成经纬网，从而达到通过经纬度来描述地表点位的目的。需要说明的是经纬地理坐标系不是平面坐标系，因为度不是标准的长度单位，不可用其直接量测面积长度。

经纬度通常分为天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。常用的经度和纬度是从地心到地球表面上某点的测量角。通常以度或百分度为单位来测量该角度。

经纬度示意图

在球面系统中，水平线（或东西线）是等纬度线或纬线。垂直线（或南北线）是等经度线或经线。这些线包络着地球，构成了一个称为经纬网的格网化网络。

位于两极点中间的纬线称为赤道。它定义的是零纬度线。零经度线称为本初子午线。对于绝大多数地理坐标系，本初子午线是指通过英国格林尼治的经线。其他国家/地区使用通过伯尔尼、波哥大和巴黎的经线作为本初子午线。经纬网的原点 (0,0) 定义在赤道和本初子午线的交点处。这样，地球就被分为了四个地理象限，它们均基于与原点所成的罗盘方位角。南和北分别位于赤道的下方和上方，而西和东分别位于本初子午线的左侧和右侧。

通常，经度和纬度值以十进制度为单位或以度、分和秒 (DMS) 为单位进行测量。纬度值相对于赤道进行测量，其范围是 -90°（南极点）到 +90°（北极点）。经度值相对于本初子午线进行测量。其范围是 -180°（向西行进时）到 180°（向东行进时）。如果本初子午线是格林尼治子午线，则对于位于赤道南部和格林尼治东部的澳大利亚，其经度为正值，纬度为负值。

作用

地理坐标系定义了地表点位的经纬度，并且根据其所采用的参考椭球体参数还可求得点位的绝对高程值。

应用

地理坐标系，事实上早已应用于早期的天文地理的应用中。以西汉马王堆出土的地图来看，已经十分注意经纬以及所在地区的地图比例等问题。尽管受制于当时地域限制，人们的视野无法顾及到更远的地方，但有关的地理研究却在不断进行中。误差是不可避免的，但由此延伸出来的是古人类对地理坐标还是有着相当系统的研究和认识。

现今，随着卫星等勘测手段的进步，由此也引发了对地理坐标系的更精确定位。中国北斗导航体系的建立与完善，就是当今各领域对地理坐标系的精确定位提出更高要求的产物。

经纬介绍

地理坐标系对地球椭球体而言，其围绕旋转的轴叫地轴。地轴的北端称为地球的北极，南端称为南极;过地心与地轴垂直的平面与椭球面的交线是一个圆，这就是地球的赤道;过英国格林威治天文台旧址和地轴的平面与椭球面的交线称为本初子午线。以地球的北极、南极、赤道和本初子午线等作为基本要素，即可构成地球椭球面的地理坐标系统。其以本初子午线为基准，向东，向西各分了180°，之东为东经，之西为西经;以赤道为基准，向南、向北各分了90°，之北为北纬，之南为南纬。

地理坐标系是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有三种描述：即天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。

天文经纬度

天文经度在地球上的定义，即本初子午面与过观测点的子午面所夹的二面角;天文纬度在地球上的定义，即为过某点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。天文经纬度是通过地面天文测量的方法得到的，其以大地水准面和铅垂线为依据，精确的天文测量成果可作为大地测量中定向控制及校核数据之用。

大地经纬度