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独立平面直角坐标系
当测量区域较小时(如半径小于10km范围)。可以用测区中心点的切平面代替椭球体面作为基准面。在切平面上建立独立平面直角坐标系，以该期区真子午线或磁子午线为x轴。向北为正；为了避免坐标出现负值，将坐标原点选在测区西南角。地面点沿垂线投影到这个平面上。这种方法适用于附近没有国家控制点的地区。
墨卡托投影
在地图投影中还有一种常用的方法，即等角正圆柱投影，也称为墨卡托投影。
如下图，正圆柱投影是将竖向的圆柱面套在地球椭球外面，圆柱轴和地球椭球短
轴一致。地球表面上的点、线投影到圆柱面上，然后沿圈柱面某一母线将圆柱切开，井展为平面。当圆柱面和地球椭球相切时称为切圆柱投影，与地球椭球相割时称为割圆柱投影。
图2-16墨卡托投影原理
在正圆柱投影中，经线投影为平行直线。平行线的间距和经差成正比，纬线投影为一组与经线正交的平行直线。以赤道的投影为横轴y，投影区域中央经线投影为纵轴x，见下图。在切圆柱投影中，切纬线正长。在割圆柱投影中，割纬线正长，在两剖纬线之间的长度变形为负值。在两割纬线南北两侧长度变形为正值。随着纬线距离增加，投影变形的绝对值逐渐增大。等角正圆柱投影公式为
图 墨卡托投影建立的坐标系
式中：——圆柱与椭圆相交处的纬度值。在切投影时
墨卡托投影主要用于海图制作。船只航行时，等角航线为直线，但不是航行最短线．
航行最短线是大环航线，投影后为曲线，见下图。
图 大环航线
地面点的高程
在国民经济建设中，地面点的高程常采用海拔高程，即从地面点沿垂线到大地水准面的距离。也称为绝对高程，记为H。如果点到任意水准面的距离。称为相对高程或假定高程。用H’表示。地面上两点问高程差称为高差，用h表示。见图2-19。
图2-19高程和高差
由于受潮汐、风浪等影响。海水面是一个动态的曲面。它的高低时刻在变化。通常是在海边设立验潮站，进行长期观测，取海水的平均高度作为高程零点。通过该点的大地水准面称为高程基准面。解放前，我国采用的高程基准面十分混乱。解放后，以设在山东省青岛市的国家验潮站收集的1950年至1956年的验潮资料，推算的黄海平均海水面作为我国高程起算面。并在青岛市观象山建立了水准原点。水准原点到验潮站平均海水面高程为72.289m．这割高程系统称为“1956年黄海高程系”。全国各地的高程都是依此而得到的。
80年代初，国家又根据1953年至1979年青岛验潮站的观测资料，推算出新的黄海平均海水面作为高程零点。由此测得青岛水准，原点程为72.2604m，称为“1985年国家高程基准”。并从1985年1月1日起执行新的高程基准。
水平面代替水准面对距离的影响
如下图所示，在测区中部选一点A，沿铅垂线投影到水准面P上为a，过a点作切平面P’。地面上A，B两点投影到水准面上的弧长为D，在水平面上的距离为D’，则
图 用平面代替水准面的限度
以水平长度D’代替球面上弧长D产生的误差为
将tgθ按级数展开，并略去高次项，得
将(2-11)式代入(2-10)式并考虑
二端除以D，得相对误差
地球半径R=6371km。并用不同D值代入，可计算出水平面代替水准面的距离误差和相对误差，列入下表。
表 水平面代替水准面对距离的影响
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距离D／km
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距离误差△D／cm
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相对误差
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1
5
10
15
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0.00
0.10
0.82
2.77
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