Движение солнца по небесному полушарию. Первоначальная задача заключается в том, чтобы представить трехмерное небесное полушарие в виде двухмерного графика.

Некоторые методы построения таких графиков предусматривают построение перспективной проекции небесной полусферы на вертикальной поверхности, которая может представлять собой поверхность условного цилиндра, построенного на окружности горизонта, или плоскость данной ориентации. Существуют и такие методы, которые предусматривают построение проекции небесной полусферы на плоскости, параллельной окружности горизонта.

Признание получили четыре подобных метода построения проекций: гномонический, ортографический, эквидистантный, стереографический. Гномоническая проекция построена на основе принципа действия солнечных часов.

Центром проекции является точка, в которой находится наблюдатель. Главный недостаток этого метода заключается в том, что горизонт простирается до бесконечности, и если требуется показать на диаграмме конечной величины малые значения угловой высоты солнца, то масштаб участка вокруг зенита будет ничтожно малым.

Ортографическая проекция небесного полушария ограничена окружностью горизонта.

Точки небесного полушария проецируют на горизонтальную плоскость с помощью параллельных вертикальных лучей. Принцип, лежащий в основе этого метода, подобен принципу изготовления китайских складных фонариков в том смысле, что круги угловой высоты оказываются на диаметральной плоскости.

Недостаток этого метода заключается в том, что круги угловой высоты, разделенные равным угловым расстоянием, вблизи горизонта почти сливаются, что снижает точность графика, тогда как в области зенита промежутки между ними довольно велики.

Применение такого способа построения проекции приемлемо для районов экваториальной зоны, а для широт примерно от 40° и выше практически невозможно.