Das theoretisch wichtigste System der Physik ist das Inertialsystem, welches frei von jeder Bewegung und Drehung ist. Man kann es derzeit mittels Astrometrie, VLBI und Stellarstatistik auf 0.02" genau definieren.
Für Technik und Geowissenschaften sind terrestrische Systeme vorherrschend, die eine genaue Definition auf dem Erdellipsoid besitzen.

Um von einem Bezugssystem zu einem anderen überzugehen, benützt man eine Koordinatentransformation. Beispiele für Mengen solcher Koordinatentransformationen sind:

• Galilei-Transformation: Diese wird in der klassischen Mechanik nach Isaac Newton verwendet. Die Zeitskala in allen Bezugssystemen, die durch Galilei-Transformationen aufeinander abgebildet werden können ist dieselbe.
• 7-Parameter-Transformation: Diese Spezialisierung der Galilei-T. ist für Geodäsie und GPS-Ortungen wichtig. Ein Koordinatensystem geht in ein anderes über durch 3 Verschiebungen (Translation), 3 Drehwinkel (Rotation) und Verändern des Maßstabes. Eine vergleichbare Wirkung haben Affine Transformationen und projektive Transformationen.
• Lorentztransformation: Diese wird in der speziellen Relativitätstheorie nach Albert Einstein verwendet. Bei Verwendung dieser Transformation können zwei Bezugssysteme unterschiedlich schnell laufende Zeiten haben, aber die Lichtgeschwindigkeit ist konstant und in allen Bezugssystemen gleich
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