Mi a különbség a földrajzi koordináta-rendszer, vonatkozási-rendszer, vetületi-rendszer között?

A vonatkoztatási és koordináta rendszer kb. hasonló, csak az előbbi egy általános megfogalmazás, az utóbbi kicsit gyakorlatiasabb. Egy vonatkoztatási rendszerben többféle koordináta rendszer használható, pl. egy szobához rögzített vonatkoztatási rendszerben használhatunk derékszögű vagy polárkoordinátákat is.

A földi (kb. gömbi) koordináta rendszerekben meg lehet adni pontok koordinátáját. Ezek jellemzően valamilyen polárkoordináták, amiknek a Föld egy kinevezett középpontja az origójuk, és további kitüntetett főkörök is meg vannak adva (kezdő hosszúsági főkör és egyenlítő, vagy égi koordinátáknál pl. égi egyenlítő és tavaszpont, stb.). Viszont a Föld felületét nem lehet torzulásmentesen síkká (pl. papír térképpé) alakítani, ezért az eredeti koordinátákat matematikai módszerekkel át kell alakítani. Ennek vannak különféle módjai, amik során tulajdonképpen a földi koordinátákat konvertáljuk derékszögű sík koordinátákká. (Legalábbis a konvertáláshoz, amúgy a térképen az eredeti koordináták szerepelnek.) A különféle átalakítási módokat nevezzük vetületeknek (vagy vetületi rendszereknek).

ld. még: [link]

"annyi kérdésem lenne, hogy a WGS84 ugye egy 3D-s geocentrikus koordinátarendszer (amit a GPS-nél is használnak)"

Igen, a WGS egy ellipszoid alapú koordináta rendszer, és igen, a GPS is ennek a '84-es verzióját használja.

"az UTM pedig egy vetületi-rendszer amivel kapjuk a 2D-s alakot?"

Igen, az UTM egy vetületi rendszer, amivel síkkoordinátákká lehet alakítani a földfelszíni koordinátákat. Kicsit más a megközelítés, mert itt zónákra van osztva a földfelszín, de a lényeg ugyanaz.

[link]

"mindegyiknél a Greenwich-i meridián és az egyenlítő számít referenciának?"

Nem pontosan.

"The WGS 84 meridian of zero longitude is the IERS Reference Meridian, 5.3 arc seconds or 102 metres (335 ft) east of the Greenwich meridian at the latitude of the Royal Observatory"

[link]

Vagyis a klasszikus greenwich-i meridiántól 102 méterrel odébb van a WGS84 meridián.