Широту любой точки на земной поверхности определяют по ее отношению к экватору (или же по отношению к земной оси вращения, являющейся перпендикулярной экватору). Определить широту своего пункта местонахождения наблюдатель может после измерения высоты нахождения звезды над горизонтом, также необходимы знания склонения этой звезды и ориентировки планетной оси вращения в отношении звезд.
Долготу любой точки на земной поверхности можно определить по отношению к начальному меридиану, проходящему через точку находящейся неподалеку от английской обсерватории в Гринвиче. Определить же угол, находящийся между данным меридианом и меридианом, где находится объект, можно найти по времени, необходимому конкретной звезде, для перемещения по суточной параллели (но движение это является видимым, так как Земля в реальности вращается) от одного к другому меридианам. Для проведения топографических съемок любой сложности используют сканеры для геодезии. Топографическая съемка для ландшафтного дизайна очень важна. Колебания, возникающие от земной скорости вращения и от того как направлена ось Земли по отношению к земной коре и звездам, оказывают влияние на точность измерения долготы и широты. Именно изменение склонения звезды зависит от изменения ориентировки земной оси в отношении небесной сферы, а в отношении земной коры данное изменение оказывает влияние на определяемую наблюдателем широту. Общая прецессия, с периодом около 25700 лет, оказывает наибольшее влияние на определяемые данные.
Через 12850 лет Северный полюс будет иметь направление в точку небесной сферы, которая будет отстоять от Полярной звезды приблизительно на 47°. Это связано с тем, что земная ось, при вращении, описывает конус. Прецессия и нутация (движения с меньшей амплитудой) обуславливаются гравитационными воздействиями со стороны Луны, Солнца и иных близлежащих планет на Землю. С физическими свойствами недр Земли, а именно, с упругостью, жидкостью ядра и неоднородностью распределения масс, связываются изменения положения Северного полюса (точки пересечения поверхности Земли с ее осью). Также во времени происходит изменение положения Северного полюса Земли. Окружность почти правильной формы, с диаметром по земной поверхности около 4-5 метров, Северный полюс описывает каждые 1,2 года.