大地测量参考系统包含大地坐标系统、高程系统、重力测量系统。坐标原点与坐标轴指向是大地坐标系统的起算基准，水准原点或大地水准面是高程的起算基准；坐标轴的单位长度是坐标的尺度因子，高程的理论定义是高程或高差的度量标准。实现方式规定了建立和维持大地测量基准所采用的数值标准（如地球及太阳系常数），应遵循的几何物理条件。参考系统实现常用与大地测量学和地球动力学有关的模型、算法和约定等来体现。

起算基准与尺度构成大地测量参考系统的基准参数。例如静态三维坐标基准有7个基准参数，包括3个定位、3个定向与1个尺度参数。高程基准、深度基准和重力基准都是一维大地测量基准，有2个基准参数。

大地测量参考系统数值标准由地球常数、天文常数系统和地球物理模型构成。

地球常数是指地球椭球的几何物理参数，也称大地测量常数。地球常数通常分为基本常数和导出常数两大类。地球基本常数有4个，包括：①地心引力常数，；②地球椭球长半轴，；③地球动力因子，；④地球自转角速度，。

地球导出常数是指由4个地球基本常数直接导出的地球椭球几何物理参数。如地球椭球扁率、椭球短半轴、椭球面正常重力位、椭球面赤道正常重力和两极正常重力等。

天文常数由大地测量或物理学方法直接或间接测定，用于定量表示地球及太阳系其他天体的力学性质和运动规律。天文常数系统包括地球常数，与地球内部结构相联系的章动常数，与地球轨道运动和自转有关的天文单位和黄赤交角，以及太阳、月球和行星的质量等。

大地测量参考系统的地球物理模型通常包括地球系统的圈层结构，大气、海洋的层析结构，固体地球内部结构，板块构造，固体地球动力学模型，大气、海洋及大陆水等流体地球动力学模型。

大地测量参考系统的协议主要包括：建立维持大地测量参考框架应遵循的几何物理条件；大地测量参考框架的动力学模型及算法。主要为：①几何物理条件。定义大地测量参考系统的几何物理空间，惯性与非惯性参考系统定义的约定，地球的定位定向条件，大地水准面及其他类型基准面（或参考面）的理论定义等，以及为实现这些几何物理条件的有关约定。②动力学模型及算法。动力学模型及算法规定了参考框架随时间演变的方式，用于定量表达参考框架的地球物理因素影响。如固体地球形变参数、模型及算法，地球流体影响模型及算法，以及与大地测量观测技术有关的因素影响模型及算法等。