Wer in eine fremde Stadt kommt und nach einer bestimmten Strasse sucht, der schlägt im Register des Stadtplans nach und bekommt die Angaben, in welchem Planquadrat die gesuchte Strasse liegt. Der Stadtplan ist in eine ganze Reihe von Planquadraten aufgeteilt und das Register enthält die entsprechenden Angaben. Das ist ein Koordinatensystem. Ein solches Koordinatensystem ist ebenfalls um die komplette Erde gelegt.
Stellen wir uns die Erde als wohlgeformte Kugel vor. (In Wirklichkeit ist die Erde an den beiden Polen abgeflacht). Diese Kugel schneiden wir bildlich gesehen in genau zwei gleich große Hälften. Die obere ist die Nordhalbkugel, die untere die Südhalbkugel. Um eine Position zu beschreiben, kann hier die erste Aussage getroffen werden. Der momentane Standpunkt befindet sich entweder auf der Nord- oder Südhalbkugel.
Von der Schnittlinie ausgehend, dem Äquator; werden immer im gleichen Abstand 90 Kreise gezeichnet. Der Groskreis am Äquator besitzt den größtmöglichen Durchmesser, der den Erdmittelpunkt als Mittelpunkt hat. Vom Erdmittel- und Äquatorgroßkreismittelpunkt werden 90 Linen zum Erdrand gezogen. Der Winkel nimmt immer um 1° zu, bis bei 90° ein rechter Winkel gebildet wird. Zu den Polen hin werden diese parallel laufenden Kreise im Durchmesser immer kleiner. Sie werden deshalb auch als Kleinkreise bezeichnet.
Die Werte der Breitenkreise werden von 0° bis 90° Nord oder Süd bezeichnet. Wenn eine Positionsangabe für ein Schiff 54° N lautet, dann bedeutet dies Angabe, dass das Schiff sich auf einen Punkt des Kreises befindet, in dem vom Äquator- Erdmittelpunkt ein Winkel von 54°auf die Erdoberfläche projiziert wird.
Alle Punkte auf dieser Kreislinie haben einen Winkel zum Erdmittelpunkt von 54° Grad. Als Bezeichnung für die Breitengrade werde der griechische Buschstabe Phi verwendet, in unserem Beispiel also φ 54° N
Ein Wert im Koordinatensystem reicht für eine Positionsbeschreibung nicht aus. Die Erdkugel wird jetzt wird jetzt noch in Längsrichtung in zwei Halbkugeln geschnitten. Bis 1884 haben sich die Kartographen und vor allem auch die damaligen Großmächte darüber gestritten, wo der Schnittpunkt der Nulllinie liegen sollte. Das Britische Empire hat sich letztlich durchgesetzt und es wurde auf einer Konferenz von damals 25 beteiligten Seefahrernationen in Washington DC beschlossen, dass diese Nulllinie durch den englischen Ort Greenwich verläuft. Von Greenwich legten sie jeweils 180 Längengrade nach Osten und nach Westen. Vom Erdmittelpunkt aus wird also wieder in 1° Schritten, ausgehend von der Line Greenwich-Erdmittelpunkt, eine Projektion auf die Erdoberfläche ausgeführt. Diese Kreise in der Längsrichtung der Erdkugel haben alle den gleichen Abstand zum Erdmittelpunkt und damit auch immer den gleiche Durchmesser. Sie werden als Großkreise bezeichnet. Die Längenangabe von 12° E bedeutet also den Winkel zwischen dem Ort- und dem Erdmittelpunkt sowie der Linie Greenwich Erdmittelpunkt. Und zwar auf der östlichen Halbkugel. Die Längengrade werden mit dem griechischen Buchstaben Lambda, λ 12° E. Durch die Angabe von φ 54° N und λ 12° E erhält man den Schnittpunkt des nördlichen Breitengrades mit dem östlichen Längengrad und damit eine genaue Positionsangabe eines Schiffes auf der Erdkugel. Allerdings sind 90 Breiten- und 180 Längengrad doch sehr grobmaschig um jeden Punkt der Erde zu beschreiben. Deswegen wurde jedes Grad noch einmal in 60 Minuten und jede Minute noch einmal in 60 Sekunden unterteilt. In der Praxis werden aber nicht die Sekunden, sondern der zehnte Teil einer Minute in der Ortsangabe verwendet, z.B. 051 Grad 12,4’. So entsprechen 30 Sekunden 0,5 oder 24 Sekunden 0,4.