将椭球面上的点通过地图投影的方法投影到（地图）平面上时，通常使用平面坐标系，即平面极坐标系和平面直角坐标系。
1)、平面极坐标系
用某点至极点的距离和方向表示该点的位置的方法，称为极坐标法。这种方法主要用于地图投影理论的研究。
图2－4中，点O被选作原点，线段OX为起始轴，任意点P的位置可以用矢径（r）和矢量角（θ）来确定。在数学上，角θ是按反时针方向从起始边开始计算的；在测绘中，角θ则是按顺时针方向计算。这样导致了地图投影理论研究和实际使用中计算过程的复杂性。
2)、平面直角坐标系
平面直角坐标是按直角坐标原理确定一点的平面位置的，这种坐标也叫笛卡儿坐标或直角坐标。
该坐标系是由原点O及过原点的两个垂直相交轴所组成。点的坐标为该点至两轴（X,Y）的垂直距离。测绘中所使用的直角坐标系与数学中有所不同，即X和Y轴互换（图2－5），以便角度从X轴按顺时针方向计量。
在实际测绘作业中，多采用平面直角坐标系来建立地图的数学基础，通过地图投影，将地面控制点和一些特殊点（例如图廓点、经纬网交点等）的地理坐标换算成平面直角坐标，进行展绘，制作地图。
