Die Messung von Höhenwinkeln ist ohne weitere Hilfsmittel nur auf dem Meere
möglich, wo die Begrenzungslinie zwischen Himmel und Wasser (Kimm) als
Horizontmarke dient. Bei Beobachtungen auf dem Lande gebraucht man einen
künstlichen Horizont in Gestalt einer exakt horizontal liegenden
spiegelnden Fläche (Quecksilber oder schwarz gefärbte, polierte Glasplatte).
Bei der Höhenmessung geht es nun darum, das betreffende Objekt mit
dessen Spiegelbild zur Deckung zu bringen. Dabei entspricht der Winkel
zwischen dem direkten und dem am künstlichen Horizont reflektierten
Strahl der doppelten Höhe (siehe Abb. 5), was
erfreulicherweise eine Halbierung des
Fehlers der Höhenmessung zur Folge hat. Ändert das beobachtete Gestirn
seine Höhe recht schnell, bringt man die beiden Bilder nicht mittels
Feinbewegung zur Deckung, sondern läßt die beiden Bilder aufeinander
zulaufen und beobachtet den Zeitpunkt ihrer Bedeckung.
Die Ausrichtung des künstlichen Horizonts erfolgt mit einer
Röhrenlibelle und muß sehr sorgfältig ausgeführt werden
(die Genauigkeit von Röhrenlibellen reicht von bis ).
Zum Horizontieren wird die Röhrenlibelle parallel zu zwei,
zweckmäßigerweise ungefähr in Ost-West-Richtung ausgerichteten
Justierschrauben des künstlichen Horizonts auf die Glasfläche
aufgelegt. Diese beiden Schrauben werden gegenläufig gedreht, bis die
Röhrenlibelle eingespielt ist. Nun wird die Röhrenlibelle um 90
gedreht, so daß sie jetzt in Nord-Süd-Richtung liegt und durch
Verstellen der dritten Stellschraube ebenfalls in Nullage gebracht werden
kann. Abschließend wird nochmals die Ost-West-Richtung kontrolliert
und eventuell korrigiert.