地球是个椭球体，为了方便使用，各种比例尺的地形图都是地形地物在一个平面上的表达。因此必须将椭球面上的点按照一定的要求投影到一个平面上。高斯平面直角坐标是很多种类地图投影平面直角坐标的一种。

常用的平面坐标系有：①国家3°带高斯正形投影平面直角坐标系。当测区平均高程在100米以下，横坐标不大于40千米时采用。②抵偿投影面的国家3°带高斯正形投影平面直角坐标系。投影面不是参考椭球面，而是根据补偿高斯投影长度变形而选择的高程参考面。③任意带高斯正形投影平面直角坐标系。中央子午线不按国家3度带划分的方法确定，而是根据补偿归算时产生的长度变形而选择的子午线作为中央子午线。④具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影平面直角坐标系，把测区平均子午线作为中央子午线，把测区平均高程面作为投影面。⑤假定的独立的平面直角坐标系。当测区面积不大于100平方千米时，直接把局部地球表面作为平面而建立的独立的平面直角坐标系。

测量所用到平面直角坐标系与数学平面直角坐标系（笛卡尔坐标系）有不同之处。首先，测量坐标系将纵坐标轴定为X轴，横坐标轴定为Y轴，笛卡尔坐标系与之相反。其次，两者虽然都以X正轴方向为方位起始边，但测量坐标系顺时针方向旋转方位角变大，笛卡尔坐标系与之相反。因此，二者的II、IV象限对调。