UTM(UNIVERSAL TRANSVERSE MERCARTOR GRID SYSTEM,通用橫墨卡托格網系統)坐標是一種平面直角坐標,這種坐標格網系統及其所依據的投影已經廣泛用於地形圖，作為衛星影像和自然資源資料庫的參考格網以及要求精確定位的其他套用。在UTM系統中，北緯84度和南緯80度之間的地球表面積按經度6度劃分為南北縱帶(投影帶)。從180度經線開始向東將這些投影帶編號，從1編至60(北京處於第50帶)。每個帶再劃分為緯差8度的四邊形。四邊
形的橫行從南緯80度開始。用字母C至X(不含I和O)依次標記(第X行包括北半球從北緯72度至84度全部陸地面積，共12度)每個四邊形用數字和字母組合標記。參考格網向右向上讀取。
每一四邊形劃分為很多邊長為1000 000米的小區，用字母組合系統標記。在每個投影帶中，位於帶中心的經線，賦予橫坐標值為500 000米。對於北半球赤道的標記坐標值為0，對於南半球為10000000米，往南遞減。大比例尺地圖UTM方格主線間距離一般為1KM,因此UTM系統有時候也被稱作方里格。因為UTM系統採用的是橫墨卡托投影，沿每一條南北格網線(帶中心的一條格網線為經線)比例係數為常數，在東西方向則為變數。沿每一UTM格網的中心格網線的比例係數應為0．99960(比例尺較小)，在南北縱行最寬部分(赤道)的邊緣上，包括帶的重疊部分，距離中心點大約363公里，比例係數為 1.00158。
1、橢球面
地圖坐標系由大地基準面和地圖投影確定，大地基準面是利用特定橢球體對特定地區地球表面的逼近，因此每個國家或地區均有各自的大地基準面，我們通常稱謂的北京54坐標系、西安80坐標系實際上指的是我國的兩個大地基準面。我國參照前蘇聯從1953年起採用克拉索夫斯基(Krassovsky)橢球體建立了我國的北京54坐標系，1978年採用國際大地測量協會推薦的IAG 75地球橢球體建立了我國新的大地坐標系--西安80坐標系， 目前GPS定位所得出的結果都屬於WGS84坐標系統，WGS84基準面採用WGS84橢球體，它是一地心坐標系，即以地心作為橢球體中心的坐標系。因此相對同一地理位置，不同的大地基準面，它們的經緯度坐標是有差異的。
採用的3個橢球體參數如下（源自“全球定位系統測量規範 GB/T 18314-2001”）：
橢球體 長半軸 短半軸
Krassovsky 6378245 6356863.0188
IAG 75 6378140 6356755.2882
WGS 84 6378137 6356752.3142
理解：橢球面是用來逼近地球的，應該是一個立的橢圓旋轉而成的。
2、大地基準面
橢球體與大地基準面之間的關係是一對多的關係，也就是基準面是在橢球體基礎上建立的，但橢球體不能代表基準面，同樣的橢球體能定義不同的基準面，如前蘇聯的Pulkovo 1942、非洲索馬里的Afgooye基準面都採用了Krassovsky橢球體，但它們的大地基準面顯然是不同的。在目前的GIS商用軟體中，大地基準面都通過當地基準面向WGS84的轉換7參數來定義，即三個平移參數ΔX、ΔY、ΔZ表示兩坐標原點的平移值；三個旋轉參數εx、εy、εz表示當地坐標系旋轉至與地心坐標系平行時，分別繞Xt、Yt、Zt的旋轉角；最後是比例校正因子，用於調整橢球大小。北京54、西安80相對WGS84的轉換參數至今沒有公開，實際工作中可利用工作區內已知的北京54或西安80坐標控制點進行與WGS84坐標值的轉換，在只有一個已知控制點的情況下(往往如此)，用已知點的北京54與WGS84坐標之差作為平移參數，當工作區範圍不大時，如青島市，精度也足夠了。
以（32°，121°）的高斯-克呂格投影結果為例，北京54及WGS84基準面，兩者投影結果在南北方向差距約63米(見下表)，對於幾十或幾百萬的地圖來說，這一誤差無足輕重，但在工程地圖中還是應該加以考慮的。
輸入坐標（度） 北京54 高斯投影（米）
WGS84 高斯投影（米）
緯度值（X） 32 3543664 3543601
經度值（Y） 121 21310994 21310997
理解：橢球面和地球肯定不是完全貼合的，因而，即使用同一個橢球面，不同的地區由於關心的位置不同，需要最大限度的貼合自己的那一部分，因而大地基準面就會不同。
UTM投影為了全球戰爭而建，美國於1948年完成這種通用投影系統的計算。與高斯克呂格投影相似，該投影角度沒有發生變形，中央經線為直線，且為投影的對稱軸，中央經線的比例因子取0.9996是為了保證中央經線左右約330km處兩條不失真的標準經線，UTM投影的分帶方法與高斯克呂格投影相似，都是自西經180°每隔經差6度自西向東分帶，將地球劃分為60個投影帶。我國的衛星影像資料常採用UTM投影。
