Breiten- und Längenkoordinaten werden bestimmt, indem man herausfindet, wo sich jemand auf der Erde in Bezug auf den Äquator und den Nullmeridian befindet. Da es sich bei der Erde um eine Kugel handelt, können Positionen in Grad genau gemessen werden, indem ein Winkel verwendet wird, der im Erdkern zentriert ist. Diese Koordinaten werden in der Formel von Grad, Minuten und Sekunden geschrieben, wobei Breitenmessungen vor Längenmessungen wie folgt angegeben werden: 38° 53′ 42.4″ N, 77° 2′ 12″ W. Zum Glück für moderne Entdecker gibt es a Vielzahl elektronischer Tools, die Breiten- und Längengrad automatisch berechnen können und den Menschen mühsame Beobachtungen und Berechnungen ersparen. Historisch gesehen war die Frage nach dem richtigen Standort äußerst wichtig, und mehrere große wissenschaftliche Köpfe widmeten dieser Suche viel Zeit.
Breitengrade verlaufen horizontal um die Erde in Form von Kreisen, die bei Annäherung an die Pole immer kleiner werden. Eine Breitenkoordinate wird in Grad der Differenz zwischen dem Äquator und dem aktuellen Standort einer Person angegeben. Es gibt 60 nautische Meilen (111.12 km) zwischen jedem Breitengrad und 90° Breitengrad in beide Richtungen. Zum Beispiel würde sich jemand auf dem Äquator auf 0° befinden, während sich jemand an den Polen auf einem 90° Breitengrad befindet.
Konventionell werden Breitengrade als im Norden oder Süden gemessen, da eine Zahl wie „22° Breitengrad“ bedeutungslos ist, es sei denn, man weiß, auf welche Hemisphäre die Messung angewendet werden soll. Bestimmte Breitengrade werden benannt, wie die Wendekreise von Krebs und Steinbock. In der Vergangenheit haben die Menschen den Breitengrad mit einem Tool namens Sextant bestimmt, mit dem bei guter Anwendung der Grad der Differenz zwischen dem Beobachter und dem Äquator mit unglaublicher Genauigkeit berechnet werden konnte.
Der Längengrad ist der Unterschied zwischen einem Beobachter und dem Nullmeridian, einer willkürlichen Linie, die mehr oder weniger durch England verläuft. Es gab einige historische Streitigkeiten über die Platzierung der Linie, da sie allgemein als große Ehre angesehen wurde. Längengrade nähern sich einander an, wenn sie die Pole erreichen, sodass der Abstand zwischen den Graden tatsächlich variiert. Längenmessungen überschreiten niemals 180°; jemand, der sich auf 180 ° Ost befindet, liegt auf derselben Längenlinie wie jemand, der sich auf 180 ° West befindet, und anstatt zu sagen, dass man sich auf „181 ° Ost“ befindet, würde man „179 ° West“ verwenden.
Längengrade werden bestimmt, indem die Zeitdifferenz zwischen dem Beobachter und dem Nullmeridian berechnet wird und diese Differenz verwendet wird, um eine Messung in Grad, Minuten und Sekunden zu erhalten. Die Zeit am Nullmeridian wird als koordinierte Weltzeit (UTC) bezeichnet, und die meisten Menschen haben extrem genaue Uhren, die UTC und lokale Zeit halten. Historisch gesehen war die Herausforderung, Zeitmesser herzustellen, die die UTC genau verfolgen konnten, ein ernstes Problem für Navigatoren.
Durch die Bestimmung des Breiten- und Längengrades einer Person ist es möglich herauszufinden, wo sie sich auf der Erde befindet. Sehr präzise elektronische Geräte vernetzen sich mit Satelliten, um Standorte innerhalb von Zoll (oder Zentimetern) genau zu bestimmen. Mit astronomischen Beobachtungen und extrem genauen Uhren kann man auch altmodisch arbeiten, aber die meisten Menschen überlassen die Arbeit lieber elektronischen Geräten, da eine Fehleinschätzung peinlich sein kann oder in einigen Fällen ein ernsthaftes Problem verursachen kann.