Suponiendo que sus áreas de interés sean bastante pequeñas en comparación con el globo terráqueo, podría configurar una proyección mercator transversal personalizada.
Tienes que conocer las coordenadas geográficas lat_0 y lon_0 del origen de tu SIR, y la dirección de los ejes x e y:
+proj=tmerc +lat_0=51.4 +lon_0=7 +k=1 +x_0=0 +y_0=0 +ellps=WGS84 +towgs84=0,0,0,0,0,0,0 +units=m +no_defs
Para utilizarlo con Arcgis, el archivo .prj debe contener:
PROJCS["Transverse_Mercator",GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_unknown",SPHEROID["WGS84",6378137,298.257223563]],PRIMEM["Greenwich",0],UNIT["Degree",0.017453292519943295]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["latitude_of_origin",51.4],PARAMETER["central_meridian",7],PARAMETER["scale_factor",1],PARAMETER["false_easting",0],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["Meter",1]]
Si no están en paralelo con las direcciones Norte y Este, sería necesaria una rotación utilizando una proyección mercator oblicua:
+proj=omerc +lat_0=51.4 +lonc=7 +alpha=-10 +k=1 +x_0=0 +y_0=0 +gamma=0 +ellps=WGS84 +towgs84=0,0,0,0,0,0,0 +units=m +no_defs
El archivo .prj para esta proyección es:
PROJCS["Hotine_Oblique_Mercator_Azimuth_Center",GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_unknown",SPHEROID["WGS84",6378137,298.257223563]],PRIMEM["Greenwich",0],UNIT["Degree",0.017453292519943295]],PROJECTION["Hotine_Oblique_Mercator_Azimuth_Center"],PARAMETER["latitude_of_center",51.4],PARAMETER["longitude_of_center",7],PARAMETER["azimuth",-10],PARAMETER["scale_factor",1],PARAMETER["false_easting",0],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["Meter",1]]
Aquí están los dos juntos (tmerc en azul y omerc en rojo):
Las coordenadas lat_0 y lon_0 (o lonc) son las coordenadas de su origen CRS local. Debes explorarlas con un GPS o a partir de otros mapas. El ángulo tienes que calcularlo a partir de las coordenadas de dos puntos conocidos en tu eje X local.
Lo único que no funciona como se esperaba es el milímetro como unidad. Debería funcionar, pero no lo hace en QGIS actual :-(
http://hub.qgis.org/issues/9414
Actualización
Las versiones actuales de QGIS son ahora capaces de trabajar con proyecciones locales utilizando mm como unidades.