地图学（英语：Cartography；希腊语：χάρτης ，即为英文的，chartis是地图，graphein是编写之意）是研究地图的理论、编制技术与应用方法的科学。传统的地图制作是利用纸和笔为主要工具，随着科技的进步，地图制作已改由电脑绘制。包括CAD（电脑辅助设计）、GIS（地理资讯系统）或一些地图绘画软件。地图的功能就如形象化的空间资料，空间资料是由量度得成的，并能储在数据库中，现时的制作由类比的制图方法趋向电子和互动。
地图学正迈向可量度的地步，使人能制作一个真实的图像。制作需要先进的技术和态度，尤其是利用一些符号来表达真确的地方，让使用者能如真的从上面看清涵盖的资讯。国家的疆域可以用地图、文字等多种形式来表达，其中地图是表示国家版图最常用和最主要的形式。在地图上可以形象直观地表示出国家的疆域范围和边界、各级行政区域、行政中心、主要城市等。
大约在15,000至10,000年前，出现了使用线条和简单符号的原始地图，文字产生以后，和符号一起标注于地图之上。
在一些东方古老的国家，如中国、埃及、巴比伦等，由于农业的发展，需要大量土地，产生了简易的测量工具和方法。其后，行政管理、贸易和战争更是促进了对地图的需要。刻画在陶片上的巴比伦地图大约是2500年前的遗物，上面刻有山脉、河流、城市和海洋；中国历史上记载的铸造在九鼎上的地图，距今也有4000多年的历史。
古代地图学的先驱，西方首推托勒密，东方则是裴秀。托勒密所著《地理学指南》对地图学的发展做出了巨大的贡献。书中附有的27幅地图为世界最早地图集的雏形。同时，托勒密还提出了地图的编制方法，并创造了两种新的世界地图投影法，即球面投影和圆锥投影。托勒密的地图一直西方被使用到16世纪。在东方，西晋的裴秀以古书《禹贡》为据，仔细核查，绘制成了《禹贡地域图》和《地形方丈图》，并总结前人经验，提出地图绘制的“制图六体”，使地图绘制量化。裴秀以后的中国学者绘制地图时，采用“计里画方”的原则，成为近代以前东方地图制图的基本标准。
18世纪以后，随着西学东渐，东方传统的地图学逐渐被西方近代地图学所取代。西方近代的地图学起源于15世纪以后的地理大发现。15世纪以前，西方宗教势力强大，地图成为宗教宣传的工具。大多数的地图被绘制成“T-O”型，即世界为圆盘，以T型线条分之为亚洲、欧洲和非洲三部分，中间为圣城耶路撒冷。地理大发现以后，随着各国殖民贸易和航海的兴起，地理知识不断丰富，又需要更加精确的地图。随后的制图学即借助于罗盘、望远镜、气压计等仪器和文艺复兴时期不断发展的数学知识不断更新，逐步形成了按照数学法则绘制、通过地图地图符号并经过取舍和概括而绘制地图的新地图学。
任何在空间中有分布的事物和现象都可以用地图来表现，因此随着人类社会的不断发展，地图的品种也越来越多。为了更清晰地了解和研究地图，则需要将各种地图加以分类。划分的角度可以有多种，比如按比例尺、按制图区域、按地图功能和内容等各项指标来加以划分。
按地图的内容来分，可以将各种地图分为以下几类。
地图学作为区域性学科，它的主要基础就是地学。所有这些如地理学、地学、生物学、环境科学等区域学科的野外实地勘测、调查都离不开地图。各学科和部门既是地图学的应用对象又是地图学的研究对象。
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