La Tierra se considera de forma esférica así es como la vemos representada con el globo terráqueo que después proyectamos en los mapas. La ventaja de esta representación esférica, es que hay muchos círculos asociados a ella con lo que, al hacer mediciones sobre la superficie terrestre, podemos, al igual que en los círculos, medir usando ángulos, específicamente con grados.

La ventaja que tiene emplear expresiones angulares, es que el ángulo formado por dos rectas es independiente de su longitud.

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Para situar exactamente un lugar de la superficie terrestre, la Tierra es cubierta por una cuadrícula formada por líneas imaginarias llamadas meridianos y paralelos, es así que podemos obtener las coordenadas geográficas de tal lugar, con solamente dos datos: su longitud y latitud. La latitud indica la medida angular -en grados- en la que se encuentra el lugar, norte o sur, partiendo desde el ecuador mientras que la longitud es la medida angular, este u oeste desde el meridiano 0º (el de Greenwich).

Así pues, latitud y longitud son expresiones angulares indicadas en grados, minutos y segundos. Cada grado, indicado por el símbolo °, se divide en 60 minutos, indicados por el símbolo ’ (comilla simple) y cada minuto en 60 segundos, simbolizados por " (comilla doble). La regla para especificar estas coordenadas, es indicar primero la latitud, con los paralelos, y luego la longitud, con los meridianos. Esto se hace por comodidad pues no puede haber confusión debido a que las latitudes sólo pueden ser norte o sur, N o S, y las longitudes este u oeste, E o W.

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Como podemos ver en la figura, si trazamos una recta que vaya desde el punto P hasta el centro de la esfera O, el ángulo a que forma esa recta con el plano ecuatorial expresa la latitud de dicho punto.

El ecuador es el origen al medir la latitud (paralelo 0º), o sea que la distancia angular norte-sur de cualquier punto se entiende que se mide desde el plano ecuatorial, de 0° a 90° hacia el norte o el sur. El ecuador está a 0º de latitud y los polos a 90º N (polo norte) y 90º S (polo sur). El valor máximo de la latitud es por tanto de 90º, y cualquier punto en la línea del ecuador tendrá una latitud 0º. Los grados de latitud están espaciados regularmente, pero el ligero achatamiento de la Tierra en los polos causa que un grado de latitud varíe de 110.57 km (68.80 millas) en el ecuador hasta 111.70 km (69.41 millas) en los polos. Observa que todos los puntos en cualquier paralelo son equidistantes del ecuador, por lo que la latitud es la misma en todos los lugares localizados a lo largo de todo el paralelo.

Aunque el ecuador fue una elección obvia como referencia de latitudes, dado que es el mayor círculo perpendicular al eje norte-sur, no sucedía lo mismo con los meridianos pues todos forman círculos máximos. Desde tiempos inmemoriales se ha calculado la latitud en la forma que se ha indicado, quizá por eso los grandes viajes de navegación se hicieron, casi siempre, en dirección norte-sur. Sin embargo, para conocer la posición este-oeste era necesario tener un reloj lo suficientemente preciso. Tomar la hora cuando el Sol se encontraba al mediodía en un lugar y luego, tomarla nuevamente al mediodía en otro lugar y partir de las diferencias temporales se determinaba la longitud.

Hasta bien avanzado el siglo XIX cada nación tenía su meridiano origen de longitudes con el resultado que muchos mapas anteriores carecen de referencias estandarizadas. El problema fue resuelto en 1884 cuando una comisión internacional designó como meridiano 0º aquel que pasa por el Observatorio de Greenwich en un suburbio de Londres, Gran Bretaña (de ahí su denominación). La elección de este lugar se debió a que en ese momento histórico la principal potencia marítima del mundo era el imperio británico.

La longitud proporciona la localización de un lugar, en dirección este u oeste desde el meridiano de referencia 0º, se expresa al igual que la latitud en medidas angulares comprendidas desde los 0º hasta 180º al este y 180º al oeste.

Podemos ver en la figura anterior que el ángulo b mide la distancia angular entre el meridiano del lugar P y el meridiano 0º (meridiano de Greenwich). Es lo mismo medir este ángulo sobre el círculo del ecuador que sobre el círculo del paralelo que pasa por el punto P, el valor angular de b es igual en ambos casos. En el ejemplo de esta figura, la longitud es oeste (W) puesto que el meridiano del punto P está al oeste del meridiano de Greenwich. Para cada meridiano se tiene un complemento para formar un círculo máximo completo, denominado antimeridiano, el más importante es el del meridiano 0º, con el que coincide casi en su totalidad el trazo de la línea internacional del tiempo o de cambio de fecha.

Además de la latitud y longitud se tiene una tercera coordenada geográfica la altitud, que nos indica la posición que tiene algún lugar de la Tierra en relación con el nivel medio del mar. A diferencia de las otras dos coordenadas su valor se indica en metros y sólo aparece en mapas con curvas de nivel.

Para establecer la latitud y la longitud de un lugar necesitamos tener un mapa con gradícula que nos permiten identificar el valor que tendría el lugar que buscamos.