地図は現実世界の写しではなく、地上の特徴の中から必要なものを選び、抽象化・シンボル化して表現したものである。 この「情報の選択と削減」という性格が、地図を衛星画像などの網羅的な記録媒体と区別する。 [UC-009 §地図とは何か]

網羅的な記録と目的ある表現

衛星画像や航空画像は、地上の状況を解像度の許す限り網羅的に記録したものである。 何が重要かを区別せずすべてを平らに記録するため、正確さという点では地図より優れている。 しかし焦点がないため、必ずしも使いやすいわけではない。 [UC-009 §地図とは何か]

地図はこれとは対照的に、利用者にとって重要な部分を取り出し、それ以外を省略・加工した表現である。 道路を実際より太く描いたり、重要度に応じて色を変えたりといった強調が施される。 日本の地図には駅が必ず描かれる一方、鉄道を重視しない国の地図では駅が省略されることもある。 また、渋滞や温度のように直接は目に見えない情報を重ねて表現することもできる。 現実とまったく同じ解像度の地図は現実と同じ大きさになってしまい意味をなさないため、情報をいかに削減してコンパクトに見せるかが地図の要点である。 [UC-009 §地図とは何か]

地図は距離や方向の点で必ずしも「正しい」必要はなく、目的に応じて必要な情報を可視化することにこそ本質がある。 この点をよく示す例が、1933年にHarry Beckが作成したロンドン地下鉄路線図である。 路線を縦・横・斜めの直線だけで描いており、実際のくねった経路とは形も距離も一致しない。 地理的には正確でないものの、路線内の駅の順番、路線どうしの乗り換え場所、テムズ川の位置については正しく描かれており、地下鉄で移動して乗り換えるという目的に対して最も使いやすい形になっている。 [UC-009 §地図とは何か]

地図投影法：何を保存し、何を歪めるか

地球全体を表示しようとすると、3次元の球面を平面に変換する必要が生じる。 球面を平面に押し込めるとどこかが必ず歪むため、投影法は何を保存するかによって性格が分かれる。 保存の対象には長さ・面積・角度・形があり、これらすべてを同時に保存することはできない。 [UC-009 §地図投影法]

保存する性質に応じて、投影法は大きく三つに分類される。

[UC-009 §地図投影法]

目的に応じてこれまでに100種類以上の投影法が提案されてきた。 具体的な投影法としては、データ処理に便利な正距円筒図法（cylindrical equidistant）、視点を地球の中心から無限遠まで離して眺めた正射図法（orthographic）、緯度と経度が直交するものの極に近づくほど面積が拡大し極域を描けないメルカトル図法（Mercator）などがある。 メルカトル図法を改良したUTM（Universal Transverse Mercator、ユニバーサル横メルカトル図法）は、地球を経度6度ずつ60のゾーンに分割し、中央子午線からの距離をx座標、赤道からの距離をy座標として定義することで、全体の歪みを最小化する。 [UC-009 §地図投影法]

過去の地理空間を記述する資料としての地図

地図は現在の空間だけでなく、過去の地理空間を記述・復元する資料としても機能する。 歴史研究において「何がどこで起こったか」を問うには現代の地図ではなく当時の地理情報が不可欠であり、過去の地図を現代地図に重ね合わせることで初めて、ある場所が江戸時代にどの村と呼ばれていたか、現在は陸地となっている地域がかつて海であったかが読み取れる。 [UC-012 §背景：歴史ビッグデータと過去の地理情報の整備]

こうした重ね合わせを実現する古地図処理の手法については「古地図の処理」を参照。