Na base do sistema de quadrículas utilizado para localizar pontos em um mapa, está o que estudamos nos ensinos fundamental e médio como coordenadas cartesianas ou coordenadas retangulares. Ao representarmos a superfície da Terra em um plano - como o papel onde desenhamos o mapa - precisamos nos localizar, indo para os lados e para "cima" ou para "baixo". Quando desenhamos um gráfico de uma função no plano cartesiano utilizamos pares de pontos, que usualmente denominamos x e y (abcissa e ordenada). Com os pontos "x" conseguimos nos localizar horizontalmente á direita ou a esquerda do ponto de origem (o "zero" do sistema). Quando nos movemos sobre um mapa da direita para esquerda (o que quer dizer de oeste para o leste) ou vice-versa, estamos mudando nossa longitude e passamos a lidar com lugares geométricos denominados coordenadas geográficas: cada ponto "x" determina um meridiano – uma linha imaginária que vai de um pólo a outro (pólo norte/pólo sul). O meridiano zero, aquele que tomamos como ponto de origem, passa pela cidade de Greenwich perto de Londres na Inglaterra.

Uma das características físicas marcantes da longitude é o fuso-horário: quando nos deslocamos entre os meridianos estamos mudando de horário. Para calcularmos a diferença do horário entre um local e outro, basta percebermos que a Terra gira 360 graus (uma volta completa) para completar as 24 horas do dia. Podemos então calcular que a cada 15 graus (ou seja, dividir 360/24 ) temos um meridiano com uma hora a mais (ou a menos). Já que temos um meridiano zero, temos, da mesma forma que na matemática, nossos pontos negativos e positivos. A partir de Greenwich, se você conta da direita para a esquerda (ou do oeste para o leste), estará voltando no tempo! E indo para o "futuro" se fizer o contrário. Devemos perceber que já que Greenwich fica na posição "zero" devemos contar 7,5 graus oeste e 7,5 graus leste para somar 15 graus e fechar uma hora. Dessa maneira, se você está em Greenwich às 10 horas da noite e liga para um amigo na Cidade do México (localizada entre os meridianos 90 e 105 Oeste ou [-90,-105]) ainda será dia, pois teremos (-7,5, -22,5, -37,5, -52,5, -67,5, -82,5,-97,5) menos 7 horas, ou seja, 3 horas da tarde. Já se você for ligar para outro amigo na Ilha de Madagáscar localizada entre (45 e 60 Leste ou [45,60]), provavelmente irá acordá-lo, pois então teremos (+7,5,+22,5,+37,5,+52,5) 4 horas mais, ou seja 2 da madrugada!

Ao trabalharmos no eixo das ordenadas (ou dos y) que equivale ao deslocamento vertical do mapa estamos variando nossa latitude. Nosso ponto de origem agora é uma linha que divide a Terra ao meio, nos chamados hemisférios Norte e Sul: o Equador. Acima do Equador medimos a Latitude de 0 a 90 graus Norte (o y positivo...) e abaixo de 0 a 90 graus Sul (o y negativo). Essa divisão tem como característica marcante a inversão climática: quando é inverno no hemisfério Norte é verão no hemisfério Sul: de outra forma não se fariam bonecos de neve em Nova Iorque na época de Natal enquanto em Porto Alegre ventiladores e aparelhos de ar condicionado estão no máximo!

Fonte: http://mathematikos.psico.ufrgs.br/disciplinas/ufrgs/mat010392k2/ens22k2/xyz/coorden.htm