如何算日出时间？
“如何计算”和“计算什么”要分开看，“怎样计算”是个技术性问题，而“计算什么”则牵涉到天文测量的目的、方法和意义等诸多问题。 “怎样计算”——基于现有的数学工具，我们可以把地球看成一个圆球，把太阳看成是一颗点光源（实际上由于太阳的自转，其表面并不光滑，但这一简单近似已经足够用于绝大多数的情况了）。这样，在地球上任意一点A观察太阳，都有如下关系成立： \theta = 90°-(2\pi/365.24)\cdot t 其中，θ是A地与太阳的仰角，t是日期（从某月一日零时开始计数）。用电脑绘出函数图象，通过数值求解方法便可得到任一时刻的太阳高度。不过这样做出的图形并不是以地球自转为基础，所以不是严格意义上的正弦函数（参见图1）。如果考虑到地球自转而令t=(j+1/2)2\pi/365.25，并令j从零开始计数，则可以得到一组新的数值解。然而，这时得到的解并非是以日序为基准的正弦函数，而是以日序加一天为一周期的一条曲线（即一个“周期”内，太阳高度的变化有两条极限位置相等的对称曲线，如图2所示）！
图1 图2 “计算什么”——这就要谈到天文测量学的初衷了。现代天文学作为自然科学的一个分支，主要的研究对象是宇宙中的小黑点——星际尘埃云、星体、星系等。因为这些研究对象的尺寸通常都很大，与我们所处世界的大小相比相差甚远，所以我们才能把地球或行星作为观测点来讨论这些问题。而所谓的“计算什么”，就是在确定这些距离遥远的小黑点的位置后，通过某种数学变换回到可观测的量，比如某个恒星相对于地平线的高度，或者某个星云的形态。
对于天文爱好者来说，经常接触的天文测量学知识主要是关于位置的测量，具体内容包括测定恒星的三坐标（x，y，z），以及测定星团、星系等的空间位置。这些工作最终都要转化成测量平面向量 \vec{a} 和 \vec{b} 的坐标。只要有了这两个向量，上述所有的问题都可以通过解一次超定方程组轻松获得解答。