좌표계는 단순히 어떤 중심을 기준으로.. 즉 원점에 대해 공간적 속성을 설명하는 방법으로 다음 세가지로 정의할 수 있습니다.
지구의 중심을 원점으로 (X,Y,Z) 좌표에 기반하는 Geocentric coordinate system(지심좌표계)로써 이 좌표계는 GPS가 내부적으로 좌표를 계산하기 위해 사용됩니다. 하지만 일반인에게는 그다지 실용적이 않은데.. 동쪽, 서쪽, 위, 아래에 대한 개념이 아리송하기 때문입니다. 해서.. 이 좌표계는 좀처럼 사용자에게 언급되지 않지만 어떤 좌표계를 또다른 좌표계로 변환하기 위해 거치는 중간 단계의 좌표계로 사용자에게 언급됩니다.
Spherical Coordinate System(구체 좌표계), 같은 용어로 Geographic Coordinate System(지리적 좌표계)는 일반적으로 잘 알려진 좌표계입니다. 본초 좌오선(prime meridian)과 Equator(적도)를 기준으로 보통 Longitute(경도), Latitude(위도)와 같은 각도값으로 좌표를 나타냅니다. 높이는 평균해수면(mean sea level)이나 사용자가 정의한 Datum을 기준으로 나타냅니다.
Cartesian Coordinate System(데카르트 좌표계, 직각 좌표계)는 지구의 표면에 대한 “평편”한 좌표계로 생각할 수 있습니다. 지구는 원래 평편하지 않고 어떤 한 방향에 대해서 curvature(곡률)을 가지고 있으므로 scale-error(축척 에러)라고 알려진.. 원점에서 멀어질 수록 오차가 점점 더 크게 발생하는 좌표계입니다. 데카르트 좌표계로써 가장 잘 알려진 것이 바로 Universal Transverse Mercator(UTM)이지만, 각 국가 또는 지역, 개인들은 그들 나름대로의 데카르트 좌표계를 정의해서 사용합니다. 오차의 문제가 있으나 거리, 각도 그리고 넓이와 같은 계산을 매우 직관적으로 매우 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있습니다.