Eine wichtige Vorraussetzung für die geographische Betrachtung eines Ortes ist seine genaue Lagekenntnis. Die Lage eines Gebietes zum Äquator ist zum Beispiel wichtig für dessen Klima. Deshalb ist es notwendig, unser Wissen zum Gradnetz richtig anwenden zu können.

Breitengrade

Um auf unserer Erde einen Punkt exakt bestimmen zu können, ist es notwendig, sich zu orientieren. Das Wort orientieren (lat. Orient - der Osten) bedeutet eigentlich "den Osten suchen". Wir verstehen darunter "die Lage eines Ortes angeben". Dazu wurde ein Orientierungssystem eingeführt. Beim betrachten eines Globus erkennen wir es an Hilfslinien, die die Erdkugel als Kreislinien in Nord- Süd- bzw. West-Ost-Richtung umlaufen.

Der Äquator teilt die Erde in eine nördliche und eine südliche Erdhalbkugel. Der Äquator ist ein Kreis, dessen Mittelpunkt der Erdmitte entspricht. Er ist zugleich der längste Breitengrad. In die nördliche und die südliche Richtung denkt man sich Kreise die in Richtung zu den Polen immer kleiner werden.

Wäre die Erde eine "exakte" Kugel, so würde ein Breitengrad gleich 1/360 des Kreisumfangs sein, der um die Erdoberfläche gezogen wird. Die Erde ist jedoch an den Polen abgeflacht. Wie astronomisch ermittelt werden konnte, ändert sich die tatsächliche Breite eines Grades zwischen dem Äquator und den Polen. Die Breite eines Grades bei 45 Grad Nord oder Süd, dem sogenannten Mittelgrad, beträgt 111 131,9 Meter oder ungefähr 111,13 Kilometer.

Längengrade

Längengrade verlaufen durch Nord- und Südpol. Ihr Abstand zueinander wird in Richtung der beiden Pole immer kleiner. In den Polen schneiden sich alle Längenkreise.

Ein halber Längenkreis ist ein Meridian. Er verläuft vom Nord- zum Südpol. Wenn man die Erdkugel durchschneiden würde, ergibt sich ein Kreis. Weil ein Kreis 360 Grad hat, zählt man auch 360 Meridiane. Der Meridian, der durch die ehemalige Sternwarte von Greenwich verläuft, nennt man Nullmeridian. Die Definition des Äquators war einfach da er den größten Umfang hat. Schwierig war die Feststellung eines Nullmeridians. Bevor man sich auf einen Nullmeridian einigte, konnte jedes Land seinen eigenen Nullmeridian festlegen. Das hatte zur Folge, dass viele Weltkarten aus dem 19. Jahrhundert kein genormtes Gitternetz haben. Dieses Problem wurde 1885 gelöst. Jeder Breiten- und Längengrad ist in 60 Minuten unterteilt und jede Minute in 60 Sekunden. Das dient dazu, dass jeder Punkt auf der Erde exakt bestimmt werden kann.

Die Länge eines Längengrades bewegt sich von einem Maximum am Äquator zur Länge "Null" am Nord- bzw. Südpol. Das ist so, weil die geographische Länge als der Bogen eines gegebenen Breitenkreises gemessen wird und diese Breitenkreise mit wachsender Entfernung vom Äquator an Radius verlieren. Am Äquator ist der Abstand zwischen Längengraden gleich 112,09 Kilometer, zum Nord- oder Südpol hin nimmt dieser Abstand ab. Die geographische Länge wird auch in Stunden östlich oder westlich des Nullmeridians gemessen, wobei eine Stunde 15 Grad entspricht und eine Minute 15 Winkelminuten. So kann die geographische Länge von New York City als 74 Grad oder als 4 Stunden 56 Minuten westlich von Greenwich angegeben werden.

Wendekreise

Wendekreise nennt man die beiden Breitenkreise auf der Erdkugel, die im gleichen Abstand zum Äquator auf 23,5 Grad nördlicher bzw. südlicher Breite liegen. Den nördlichen Wendekreis nennt man "Wendekreis des Krebses", an dem die Sonne am 21. Juni im Zenit steht (90° zur Oberfläche der Erde). Der südliche Wendekreis heißt " Wendekreis des Steinbocks" (21. Dezember). Zur Zeit der Sonnenwende kehrt die Sonne ihre scheinbare Bewegungsrichtung ab diesen Kreisen wieder in Richtung Äquator um.