北极星的仰角等于当地纬度是数学计算的结果,换句话说,这个可以看作是一个“数学定理”.过地心,观测点,北极星作一个平面,则地球可以看作一个圆.当地的纬度就等于观测点与赤道平面的夹角,北极星的仰角就等于观测点与北极星的连线与观测点的地表切线的夹角.经过数学计算,这两个夹角相等.所以北极星的仰角等于当地纬度.
纬度：纬度度数等于当地与地心的连线与赤道平面的夹角,其中,当地在北半球的是北纬,在南半球的是南纬.
经度：地球上经度相同的点和极轴构成一个半圆.观测点所在的半圆与本初子午线所在的半圆的夹角就是当地的经度.其中,在本初子午线以东的成为东经,以西的成为西经.