Wykorzystanie nowoczesnych technologii zmieniło oblicze kartografii. Jednak mimo to że powstają coraz dokładniejsze mapy, jak dotąd nie opracowano doskonałej metody przedstawienia okrągłej Ziemi na płaskiej powierzchni kartki papieru.

Idealną mapą jest wciąż kulisty model naszej planety - globus. Jednak i on ma swoje wa­dy. Nawet największe globusy nie są w sta­nie przedstawić szczegółowego obrazu Ziemi i wszystkich jej cech charakterystycznych. Ponadto globusy, szczególnie te duże, są niepo­ręczne i nie nadają się do noszenia, więc ludzie o wiele chętniej używają map, które często można z łatwością schować do kieszeni.

Krzywizna Ziemi nie musi być brana pod uwagę, gdy mapa obejmuje niewielki teren, na przykład miasto. W przypadku mapy świata lub jego dużej części, kartografowie (twórcy map) natykają się na poważne kłopoty. W celu przed­stawienia zakrzywionej powierzchni Ziemi na płaskiej kartce papieru, zmuszeni są stosować tak zwane rzuty lub odwzorowania kartograficzne, czyli metody pozwalające na przedstawienie po­wierzchni kuli na płaszczyźnie.

Rzuty kartograficzne

Na mapie należy zadbać o prawidłowe odzwier­ciedlenie czterech elementów – powierzchni, kształtów, kątów oraz odległości. Na świecie nie istnieje jednak mapa, która zachowałaby wszyst­kie te wartości. Kartografowie szukają złotego środka, ponieważ szczegółowe odwzorowanie jednej z nich musi odbywać się kosztem reszty.

Doskonałym przykładem może tu być słynna mapa z 1569 roku, sporządzona przez flamandz­kiego kartografa Gerharda Mercatora (1512-1594). Była ona chwalona przez żeglarzy, jako że bardzo dobrze odzwierciedla kąty pomiędzy dwoma punktami.

Mapa Mercatora wiernie oddaje również kształt mórz i lądów, natomiast silnie zniekształ­ca powierzchnię, która zmienia się wraz z oddala­niem się od równika. Na przykład, największa wyspa świata, Grenlandia, która ma powierzchnię 2175600 km2, na mapie Mercatora jest większa od leżącej w okolicach równika Ameryki Po­łudniowej (17835000 km2). Aby zrozumieć na czym polegają rzuty karto­graficzne, należy wyobrazić sobie Ziemię jako kulę pokrytą siatką przecinających się linii, które nazwano południkami i równoleżnikami.

Długość i szerokość geograficzna

Równoleżniki to linie przebiegające równolegle w stosunku do równika, który leży dokładnie w połowie drogi pomiędzy biegunami północnym i południowym. Położenie równoleżników, czyli szerokość geograficzną, określa się w stopniach, przy czym równik ma szerokość 0° natomiast oba bieguny 90° odpowiednio szerokości północnej i południowej.

Linie przecinające się z równoleżnikami pod kątem prostym to południki, które z kolei wyzna­czają długość geograficzną. Każdy południk łą­czy biegun południowy z biegunem północnym. Długość geograficzną mierzy się w stopniach, od 0° do 180° na wschód i zachód od południka zerowego, który przebiega przez londyńską dziel­nicę Greenwich.

Jak „spłaszczyć" powierzchnię kuli

Wyobraźmy sobie szklany model kuli ziemskiej, z zaznaczonymi południkami rozchodzącymi się promieniście od bieguna oraz prostopadłymi do nich równoleżnikami, rzucający cień na płaską powierzchnię. Jeśli rzut taki wykonamy na styka­jącą się z modelem kartkę papieru otrzymamy od­wzorowanie azymutalne, bardzo korzystne przy tworzeniu map okolic obu biegunów, które są jednocześnie punktem styku płaskiej powierzchni z kulistym modelem.

Gerhard Mercator zastosował odwzorowanie walcowe, które jest rzutem na płaską powierzch­nię owiniętą cylindrycznie wokół modelu kuli ziemskiej, stykającą sie z nią na całej długości równika. W wyniku tego prosta odzwierciedlają­ca na mapie równik jest identyczna jak jej pier­wowzór, natomiast im dalej od niej, powierzch­nie, kształty, kąty oraz odległości są stopniowo coraz bardziej zniekształcone.

Trzecim rodzajem odwzorowania jest rzut stożkowy, czyli rzut na płaską powierzchnię stoż-kowo otulającą model Ziemi, stykającą się z nią wzdłuż jednego z równoleżników.

W praktyce twórcy map nie używają tak pro­stych rzutów, lecz próbują znaleźć oparte na szczegółowych obliczeniach matematycznych odwzorowania w miarę możliwości korygujące zniekształcenia. Rodzaj odwzorowania na któ­rym się opierają zależy od tego, co chcą na danej mapie przedstawić.

W dzisiejszych czasach na coraz szerszą skalę wykorzystuje się zdjęcia satelitarne, które dostar­czają szczegółowych informacji potrzebnych przy tworzeniu map specjalistycznych. Zdjęcia satelitarne ilustrują także wpływ czynników atmosferycznych na kulę ziemską.