地面上的点先投影到表示地球的闭合曲面。此曲面是属于地球的大地水准面或平均海拔高度的数学模型的椭球。由于我们通常居住在高于海平面的区域，因此水平地面距离在投影到椭球时通常会减小一部分。椭球上的距离与地平面的水平距离之比称为高程因子。有多种方法用于确定可在测量簿中找到的点上的高程因子。某些方法比其他方法更严格。

椭球是定义坐标系的基准的最重要部分，有时具有与基准相同的名称。北美洲的某些常见示例包括：