地球科学史
社会发展和实践的需要，特别是来自埃及尼罗河的季节性泛滥和几何学的诞生；中国黄河下游平原的农田水利以及勾股定理、尺规等测绘仪器在城市建设工程中的应用，促进了地图的发展。中国的《管子图》是最早的关于地图地理内容的专著。马王堆出土的西汉地图，说明我国古代地图学的理论和技术已经达到相当的水平。当时东西方地图的编制和地图学的发展，清楚地反映了海洋和大陆两种不同的地理环境，以及农业和海上贸易两种不同社会生产的需要。
公元前四世纪，亚里士多德证明了地球是球形的。后来有人开始测量地球的周长，出现了圆柱形的地图投影。公元二世纪，托勒密用27幅世界地图编制了《地理指南》，重印了50版，影响了西方1000年。公元3世纪，中国的裴秀编制了《龚宇地区地图》和《地形方丈图》，提出了“六体测绘”，这是对中国古代测绘原理最精辟的论述，形成了东方独特的地图技术方法，也影响了中国近千年。
托勒密和裴秀两位古代制图家根据数学规则建立了描述地理位置的经纬线和方格网，至今仍是地图的数学基础。通过16世纪东西方的交流，同一张地图上同时出现了两个坐标系。在法国的地形图上，出现了中国地图上的方网；中国清朝统一地图采用了西方地图上的经纬线。
从1405到1433，中国航海家郑和七下西洋。反映郑和下西洋情况的《郑和航海图》是我国现存最详细的古代航海图，也是世界上最早使用航海图的航海图。此后，随着葡萄牙、西班牙、荷兰和英国的海上探险和海上霸权，海图也迅速发展起来。
1569年，墨卡托设计了正轴等轴圆柱投影，首次在一张地图上显示了东西半球的已知范围。这种投影地图可以直线引导航海者，广泛应用于航海图中。它被命名为“墨卡托投影”，后来出版了一本以他命名的地图集。随着航空航天的需要，各种水平和倾斜墨卡托投影相继出现。墨卡托的工作被誉为16世纪欧洲制图的里程碑。他的地图集创造了整个世界地图的新投影，反映了当时欧洲地图发展的特点。
与墨卡托同时代，东方地图集的开创者是中国的罗洪宪。他继承和发展了朱思本的地图，完成了我国现存最早的地图集《广於菟》。地图集采用了24个统一的图例符号，用几何图案代替象形图，是地图集设计上的进步。罗洪宪和墨卡托都以地图集的形式总结了16世纪以前东西方地图的历史成就，承前启后，对后世几百年的地图发展产生了影响。
意大利传教士利玛窦为东西方地图学的交流做出了重要贡献。公元1600年后，在中国学者的支持和合作下，他利用西方和东方的世界地理知识，编制了伟大的世界地理图。图标有新发现的海洋、大陆等地域概念，也有地中海、罗马、古巴、加拿大的中文翻译。同时将张衡浑天仪中使用的南极、北极、赤道等术语应用到地图上。
17世纪后，欧洲国家经历了工业革命，社会经济有了很大发展。为了探索海上贸易路线，扩大殖民地，既需要海图，也需要实测地形图，以满足开发工矿资源和土地资源，以及军事战争的需要。因此，各国开展的大比例尺地形测绘已成为现代地图学的主流。
1791年，英国成立陆军测量局。之后，西欧各国相继建立了研究和编制地图的国家机构，形成了大规模的专业队伍和标准化的技术体系，并相继完成了地方性的大比例尺地形测绘，如以精致细腻著称的瑞士杜甫地形图。
欧洲测绘技术传入中国后，清朝绘制了帝国地图和清朝统一地图，奠定了中国现代地图的科学基础。19世纪中叶，中国利用梯形投影绘制了当时较为完善的亚洲地图。
1909年，国际地理大会对地图分幅、地形表示、城镇分类、地名拼音等做出了统一规定。后来修改了图层颜色设置和公制单位的标准，拟定了唯一的地图投影和全球统一的分幅号。这些措施对地图的国际化和标准化产生了深远的影响，大多数国家也接受了地图的国际统一分幅编号。地质图、人口图、土地利用图、森林图、土壤图的国际合作编绘与分类，图例系统标准化研究取得重大进展。地图已经进入工业化生产和社会化商业化阶段。
随着自然科学的划分和内陆探索的深入，专题地图的新领域不断被探索。19年底，德国再版的自然地图集包括地质、海洋、气象、地磁、植物、动物、人种等地图，反映了当时的科技水平。中国的杨守敬在前人的基础上，用15年的时间编制了这张历史地图，反映了中国历史地理的丰富遗产，解决了许多关于水路变迁、州县迁徙的争议。
20世纪的地图学，一方面继承了丰富的历史传统；另一方面有了新的发展，就是综合测绘方向。地图内容强调自然综合体与社会经济环境的相互作用，重点关注人地关系和环境生态效应。随着航空摄影、卫星遥感和计算机制图的出现，综合制图得到了强有力的技术支持，地图学发生了历史性的变革。
1932年首次使用了航空摄影，使人们能够在没有地面的情况下使用高空平台进行测绘，从根本上改变了近300年来形成的地形测绘生产流程。航空摄影测量几乎完全取代了经典的平板测绘，广泛应用于国家基础地形图和城市、农田水利、森林矿山的各种大比例尺地图的测绘。
航拍照片信息丰富，利用红外、自然色、假彩色红外和微波可以获得多光谱图像。通过判读或图像处理，用于编制地质、土壤、土地利用、森林资源等各种专题图。航拍也超越了地理环境的障碍，尤其是人类难以移动的海洋沙滩。沼泽、湖泊、山脉、沙漠，从而获得原始地形图未覆盖的空白区域的地理数据。
航空摄影作为地理景观的客观影像记录，为系列地图的编制提供了统一的信息源，反映了同一空间内各种自然和人文地理要素的分布和相互关系。系列制图从根本上解决了部门专题制图统一协调的困难。例如，墨西哥在1969 ~ 1979期间，完成了1: 50万的地形、地质、土地利用、土壤、土地潜力等系列图件，建立了系统的国家土地档案。
1972年，世界上第一颗地球资源调查卫星成功发射，使人类能够从外太空观测整个地球。陆地卫星、气象卫星和海洋卫星作为新型地图信息源，具有快速、准同步、大区域覆盖的显著特点，能够提供前所未有的信息，使地图学呈现出新的发展。
20世纪70年代，地图学进入了以计算机引入为标志的信息时代。为了满足计算机和信息传输工具的需要，方便输出、输入、处理、存储和更新，新形式的数字信息开始出现在地图上。地图综合理论和定量研究从本质上解决了地图容量和清晰度的问题。借助地理量方法的结果，为计算机辅助地图绘制开辟了道路。随着计算机辅助地图学的快速发展，它已经从实验阶段进入应用阶段。它利用软件系统解决了地图投影变换、比例尺缩放和地图地理要素的选择与综合，实现了地图编辑的自动化。许多国家相继建立了地图数据库。
在地形图数据库的基础上，欧美日等国家进一步发展了地理信息系统。这类系统具有多维信息复合功能，包括社会经济统计、地面观测站网记录、地球物理场数据、多时相遥感数据，以及多种专业数学分析模型或地图专家系统，具有数学模拟检验和预测功能。到目前为止，地图不仅是描述和表达地理现象分布规律的信息载体，也是区域综合分析和研究的结果，即地理信息系统输出的智能产品。地理信息系统为地图学的区域性和综合性研究提供了现代化的技术保障。