恒星达某一天顶距，其所走之轨迹为一小圆，名为位置圆，如附图。此圆之中心为在地球上可见及恒星于此天顶距处，即其纬度为恒星之赤纬（δ），其经度为格林威治恒星时（GAST）减以恒星之赤经（α）之处。圆之半径则为恒星之天顶距（z）。于是由两星之位置圆之交点可得观测处之经纬度，此即所谓观测恒星之天顶距以定经纬度之方法。等高观测则为于恒星达相同之天顶距（等高）时观测多星，并记下时表之表面时，则亦不必知恒星之真天顶距，亦可利用最小二乘法平差求得较精确之观测处经纬度。