I punti al suolo sono innanzitutto proiettati in una superficie chiusa che rappresenta la terra. Questa superficie è un ellissoide, ossia un modello matematico del geoide terrestre o livello medio del mare. Poiché generalmente viviamo in aree situate al di sopra del livello del mare, le distanze orizzontali a terra saranno di solito leggermente ridotte quando vengono proiettate sull'ellissoide. Il rapporto tra le distanze sull'ellissoide e quelle orizzontali a livello del suolo è chiamato fattore di elevazione. Esistono vari metodi per determinare il fattore di elevazione in corrispondenza di un punto, disponibili nei libri di rilevazione topografica. Alcuni metodi sono più rigorosi di altri.

L'ellissoide è la parte più importante della definizione del riferimento di un sistema di coordinate e talvolta porta lo stesso nome di tale riferimento. Alcuni esempi comuni in America del Nord sono: