学习GIS，从是要和Map打交道，那就免不了要和坐标系、投影等概念打交道，尽管这些概念理解起来很困难，但是还是要有自己的理解的。
参考资料：
http://www.cnblogs.com/nono2008/articles/383879.html
http://www.doc88.com/p-90226120087.html
http://www.cnblogs.com/gao241/archive/2007/10/24/936398.html
投影的全过程：
1， 地球的形状是不规则，为了能够建立几何坐标系进行数学计算，就需要把不规则的形状抽象为规则的、可识别的、可计算的几何模型，于是就有了地球椭球体几何模型。地球椭球体，简称椭球体。要确定椭球体，只需要知道其形状参数（长半轴a，扁率）和物理参数（地心引力GM和旋转角度W）即可。
2， 如果现在把地球椭球体作为地球来看待，依然不能表达我们现实中的地球。现实中地球的表面是起伏的，有高有低，而椭球体模型是规则的，表面平滑的计算模型。为了计算的需要，于是就把不规则的部分和规则的部分分别剥离出来。规则的部分，我们用大地水准面来表示，大地水准面解释为一个与处于流体静力平衡状态的海洋面重合，并延伸到大陆内部的水准面。我的理解是海水平静的表面沿着地球扩展开来所形成的面就是水平面，不规则的部分，也就是相对于水准面起伏的地形，局部我们可以通过局部高程值离散阵列来逼近模拟局部地形。这样就可以模拟我们的周边环境了。
3， 理论上大地水准面就是地球椭球体的表面，是规则的、平滑的。而事实上大地水准面虽然忽略了地面上的凸凹不平，但由于地球内物质分布的不均匀，大地水准面仍是起伏不平，局部上合地球托球面在垂线上是有偏差的。经过局部对地球椭球体进行定位和定向（也就是旋转一下），使得地球椭球面和局部大地水准面最佳匹配，此时的地球椭球体成为参考椭球体（因为是局部符合，所以是参考嘛）。一定的参考椭球体和一定的大地原点上的大地起算数据，确定了一定的坐标系，通常就是用参考椭球参数和大地原点上的起算数据的确定作为一个参心大地坐标系建成的标志。参考椭球：
a) 一定的参考椭球确定了一定的大地坐标系（主要目的也就在此，有了坐标系，才可以将显示的东西就行抽象量化计算）。
b) 它是地面点水平坐标（大地经纬度）的参考面，也是大地高的基准面（可以模拟整个地球，同时在局部可以最佳逼近地形的表示，那么整个地球的环境就有了）。
c) 它是描述大地水准面形状的参考面。
d) 他是地图投影的参考面。
e) 参考椭球面及其法线分别是测量（内业）计算的基本面和基本线。
4， 地图投影
地球椭球体表面是曲面，而地图通常要绘制在平面图上，所以需要把曲面绘制到平面上，如果直接展为平面，就会破裂或褶皱。所以必须采用特殊的方法将曲面展开，使其成为没有破裂和褶皱的平面。投影就是干这个滴。投影基本原理就是因为球面上一点的位置决定于他的经纬度，所以实际投影时是先将一些经纬线的交点展绘在平面上，再将相同的经纬度的点连成经线， 相同的维度的点连成纬线，构成经纬网。有了经纬网以后，就可以将球面上的点，按照经纬度展会在平面上相应的位置。所谓地图投影，其实就是把经纬度（λ，φ）转化为平面坐标（X，Y）的方法。
总结以上的过程，投影的整个流程应该是这样的：
地球----〉地球椭球体----->大地参考系，确定中央经线-------〉经纬度坐标系---（通过各种投影方式）-----〉投影坐标系
地球最终通过一个椭球体（最佳的）来表示，为了计算方便，将椭球体构建为一个球面坐标系，地面的位置，统一用该点的经纬来表示，这就是地理坐标系了。现在很多三维用球表示，那么在具体的计算的时候往往还要建立一个直角坐标系，两者的关系应该是单位不同，其他都一样，也就是坐标轴都一样，原点一样，但是坐标轴上的计量单位是不一样的。一个是以经纬度来表示，一个是以米（千米）等单位来表示。两者的换算往往需要直角坐标系构建的规则球的半径信息。
事实上和投影相关的只有地理坐标系，上面提到的直角坐标系是三维构建图形显示的需要建立的。投影就是将地理坐标系中的经纬度转换为平面坐标系的方法。投影坐标系也就是平面坐标系，是地图的平面显示坐标系。