ArcGIS 使用空间参考对要素进行动态投影。它还使用由地图投影定义的线性单位测量距离和面积。将 CAD 数据添加到地图中时可以不带空间参考，但这样既不能对数据进行投影，也不能对数据执行测量。此外，如果空间参考未知或未定义，使用线性单位执行计算的地理处理工具（如“导入 CAD 注记”工具）将默认使用米作为单位。
CAD 数据集的局限性
DGN 和 DWG 格式本身并不支持 ArcGIS 空间参考系统。为了规避此局限性，ArcGIS for Desktop 扩展了 CAD 数据集的属性，将空间参考作为辅助信息包括进来。此信息被定义为可识别文本 (WKT) 格式的文本字符串，并存储在辅助投影文件 (.prj) 中或嵌入到 CAD 工程图中。
定义空间参考既不会校正几何的空间特征，也不会将 CAD 文件的原点坐标 (0,0) 移动到已知的地理位置。定义 CAD 数据集的空间参考仅仅是为了能够在 ArcMap 中投影数据及测量要素。如果数据集未与空间数据正确对齐，则需要对其进行地理配准。
选择地图投影
使用局部坐标系平面绘制 CAD 数据。可以将 x 轴视为向东方向，将 y 轴视为向北方向，但不必转换为空间数据中的格网方向。通常使用局部地面高程来测量要素相对于其他要素的距离。尽管可以创建对应于投影格网区域的 x,y 坐标的 CAD 数据，但大多数 CAD 数据使用表面距离来创建。
定义空间参考时，选择所含投影将产生最小地面到格网比例差异的坐标系。
投影文件
投影文件是定义 CAD 数据集空间参考的主要方法。ArcGIS for Desktop 使用文件的名称和位置将文件与特定 CAD 工程图关联。使用空间参考属性 对话框正确命名和自动保存文件。
要将投影文件链接到 CAD 数据集，必须满足以下条件：
- 投影文件和 CAD 工程图必须具有相同名称（前缀）。例如 MyDrawing.dwg 和 MyDrawing.prj。
- 投影文件与 CAD 工程图必须在相同文件夹中。
满足上述两个条件后，在目录 窗口中，空间参考作为隐藏文件随 CAD 工程图一起移动。如果您复制、删除或重命名 CAD 数据集，这些操作也会相应修改数据集的投影文件，并作为数据集的一个属性对投影文件进行更新。
通用投影文件
通用投影文件为存储在同一文件夹中尚未定义投影文件的所有 CAD 数据集定义空间参考。可以使用空间参考属性 对话框中的另存为命令进行定义。
要定义通用投影文件，必须满足以下条件：
- 必须将投影文件命名为 esri_cad.prj。
- 投影文件与 CAD 工程图必须在相同文件夹中。
嵌入到 DWG 文件中的空间参考
嵌入到 DWG 文件中的空间参考提供了一种替代辅助投影文件的可移植方法。其中的信息与投影文件完全相同，唯一差异是这些信息作为元数据存储在 AutoCAD 工程图中。
ArcGIS for Desktop 中的以下工具将空间参考嵌入到 DWG 文件中（版本 2007 及更高版本）：
- “空间参考属性”对话框
- “要素转 CAD”工具
而 CAD 专业人士也可以通过 Esri 插件 ArcGIS for AutoCAD、在基于 AutoCAD 的应用程序中使用此空间参考。