地理座標系對地球橢球體而言，其圍繞旋轉的軸叫地軸。地軸的北端稱為地球的北極，南端稱為南極;過地心與地軸垂直的平面與橢球面的交線是一個圓，這就是地球的赤道;過英國格林威治天文臺舊址和地軸的平面與橢球面的交線稱為本初子午線。以地球的北極、南極、赤道和本初子午線等作為基本要素，即可構成地球橢球面的地理座標系統。其以本初子午線為基準，向東，向西各分了180°，之東為東經，之西為西經;以赤道為基準，向南、向北各分了90°，之北為北緯，之南為南緯。地理座標系是指用經緯度表示地面點位的球面座標系。在大地測量學中，對於地理座標系統中的經緯度有三種描述：即天文經緯度、大地經緯度和地心經緯度。天文經緯度天文經度在地球上的定義，即本初子午面與過觀測點的子午面所夾的二面角;天文緯度在地球上的定義，即為過某點的鉛垂線與赤道平面之間的夾角。天文經緯度是透過地面天文測量的方法得到的，其以大地水準面和鉛垂線為依據，精確的天文測量成果可作為大地測量中定向控制及校核資料之用。大地經緯度地面上任意一點的位置，也可以用大地經度L、大地緯度B表示。大地經度是指過參考橢球面上某一點的大地子午面與本初子午面之間的二面角，大地緯度是指過參考橢球面上某一點的法線與赤道面的夾角。大地經緯度是以地球橢球面和法線為依據，在大地測量中得到廣泛採用。地心經緯度地心，即地球橢球體的質量中心。地心經度等同於大地經度，地心緯度是指參考橢球體面上的任意一點和橢球體中心連線與赤道面之間的夾角。地理研究和小比例尺地圖製圖對精度要求不高，故常把橢球體當作正球體看待，地理座標採用地球球面座標，經緯度均用地心經緯度。地圖學中常採用大地經緯度。