为保证地面边长投影至高斯平面后的变形不超过规定要求,选择距离测区中心较近的经线作为中央子午线,并选择某个高程面为坐标投影面,在测区内选定一个适当的地面点作为此坐标系的原点,一般以所有地面点的坐标均不出现负值为原则给出原点的假定坐标,并假定原点至另一点的方位角,即确定其坐标轴的指向,以此建立的平面直角坐标系统。
这些坐标系的特点是相互独立、使用方便,但与地心坐标系或国家坐标系不发生直接联系。相对独立的平面坐标系实质上就是满足工程建设的需要,在测区内又建立的一种地方坐标系,其主要特点是限制长度变形,要求实地量测边长与坐标反算边长应满足2.5厘米/千米限差。一般情况下,建立独立坐标系采用国家坐标系椭球参数,根据城市或区域中心的地理位置设定高斯投影中央子午线,或以测区平均高程面作为坐标投影面,通过抬高或降低坐标投影面的方法解决长度变形问题;还有些独立坐标进行加常数或者平移旋转变换等等。
根据独立坐标系建立的特点,大致归纳为三种类型:①高斯投影于参考椭球面上任意带平面直角坐标系;②高斯投影于抵偿高程面的平面直角坐标系;③以中心点坐标平移或者坐标加常数和旋转的平面直角坐标系。一般独立坐标系的建立为以上三种常用类型或其组合。