Proyeksi peta adalah suatu sistem yang memberikan hubungan antara posisi titik-titik di bumi dan di peta. Karena permukaan bumi fisis tidak teratur, maka sulitlah melakukan perhitungan-perhitungan dari hasil ukuran (pengukuran). Untuk itu dipilih suatu bidang yang teratur yang mendekati bidang fisis bumi yaitu bidang elipsoid dengan besaran-besaran tertentu. Peta merupakan gambar permukaan permukaan bumi pada bidang datar dalam ukuran yang lebih kecil.
Dalam hal ini posisi titik-titik pada peta ditentukan terhadap sistem siku-siku x dan y, sedang posisi titik-titik pada permukaan bumi ditentukan oleh lintang dan bujur. Di dalam konstruksi suatu proyeksi peta , bumi biasanya digambarkan sebagai bola (dengan jari-jari R = 6370,283 km). Dalam hal ini volume ellipsoid sama dengan volume bola. Bidang bola inilah yang nantinya akan diambil sebagai bentuk matematis dari permukaan bumi untuk mempermudah dalam perhitungan.
Daerah yang kecil (maksimum 30 km x 30 km) dapat dianggap sebagai daerah yang datar, sehingga pemetaan daerah tersebut dapat langsung digambar dari hasil pengukuran di lapangan, tanpa memakai salah satu sistem proyeksi peta. Problem utama dalam proyeksi peta adalah penyajian bidang lengkung ke bidang datar. Bidang yang lengkung tidak dapat dibentangkan menjadi bidang datar tanpa akan mengalami perubahan-perubahan (distorsi-distorsi), sedang suatu peta dikatakan ideal bila :
1) luas benar
2) bentuk benar
3) arah benar
4) jarak benar
Keempat syarat tersebut tidak akan dapat dipenuhi, tetapi selalu harus mengorbankan syarat lainnya. Yang dapat dilakukan hanyalah mereduksi distorsi tersebut sekecil mungkin untuk memenuhi satu atau lebih syarat-syarat peta ideal, yaitu dengan :
1) Membagi daerah yang dipetakan menjadi bagian-bagian yang tidak begitu luas .
2) Menggunakan bidang datar atau bidang yang dapat didatarkan (kalau didatarkan tidak mengalami distorsi), yaitu bidang kerucut dan bidang silinder
Cara penggambaran dari bentuk lengkung ke bentuk datar dapat dilakukan dengan menggunakan rumus matematis tertentu. Penyajian dari permukaan bumi pada suatu bidang datar dibutuhkan untuk mengekspresi kan posisi titik-titik pada permukaan bumi ke dalam sistem koordinat bidang datar yang nantinya dapat dipakai untuk perhitungan jarak-jarak dan arah-arah. Tujuan lain adalah untuk penyajian secara grafis yang dapat dipakai untuk membantu studi topografi, iklim, vegetasi, tempat tinggal dan sebagainya yang biasanya berhubungan dengan daerah yang luas.
Metode proyeksi atau tranformasi dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1) Proyeksi langsung, yaitu dari elipsoid ke bidang proyeksi.
2) Proyeksi dobel, merupakan transformasi dari elipsoid ke bidang bola kemudian dari bidang bola ke bidang proyeksi.
Sistem UTM dengan system koordinat WGS 84 sering digunakan pada pemetaan wilayah Indonesia. UTM menggunakan silinder yang membungkus ellipsoid dengan kedudukan sumbu silindernya tegak lurus sumbu tegak ellipsoid (sumbu perputaran bumi) sehingga garis singgung ellipsoid dan silinder merupakan garis yang berhimpit dengan garis bujur pada ellipsoid. Pada system proyeksi UTM didefinisikan posisi horizontal dua dimensi (x,y) menggunakan proyeksi silinder, transversal, dan conform yang memotong bumi pada dua meridian standar. Seluruh permukaan bumi dibagi atas 60 bagian yang disebut dengan UTM zone.
Setiap zone dibatasi oleh dua meridian sebesar 6° dan memiliki meridian tengah sendiri. Sebagai contoh, zone 1 dimulai dari 180° BB hingga 174° BB, zone 2 di mulai dari 174° BB hingga 168° BB, terus kearah timur hingga zone 60 yang dimulai dari 174° BT sampai 180° BT. Batas lintang dalam system koordinat ini adalah 80° LS hingga 84° LU. Setiap bagian derajat memiliki lebar 8 yang pembagiannya dimulai dari 80° LS kearah utara.
Bagian derajat dari bawah (LS) dinotasikan dimulai dari C,D,E,F, hingga X (huruf I dan O tidak digunakan). Jadi bagian derajat 80° LS hingga 72° LS diberi notasi C, 72° LS hingga 64° LS diberi notasi D, 64° LS hingga 56° LS diberi notasi E, dan seterusnya.
Gambar 7. Zona UTM Dunia
Setiap zone UTM memiliki system koordinat sendiri dengan titik nol pada perpotongan antara meridian sentralnya dengan ekuator. Untuk menghindari koordinat negative, meridian tengah diberi nilai awal absis (x) 500.000 meter. Untuk zone yang terletak dibagian selatan ekuator (LS), juga untuk menghindari koordinat negative ekuator diberi nilai awal kordinat (y) 10.000.000 meter. Sedangkan untuk zone yang terletak dibagian utara ekuator, ekuator tetap memiliki nilai ordinat 0 meter.
Untuk wilayah Indonesia terbagi atas sembilan zone UTM, dimulai dari meridian 90° BT sampai dengan 144° BT dengan batas pararel (lintang) 11° LS hingga 6° LU. Dengan demikian wilayah Indonesia dimulai dari zone 46 (meridian sentral 93° BT) hingga zone 54 (meridian sentral 141° BT).