Bài giảng Bản đồ học

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ HỌC 1.1. Đối tượng và nhiệm vụ của bản đồ Bản đồ học là lĩnh vực khoa học kỹ thuật về bản đồ, về các tính chất, phương pháp thành lập và sử dụng bản đồ. Đối tượng nhận thức của bản đồ học là không gian cụ thể của các đối tượng, hiện tượng thực tế khách quan và những biến đổi của chúng theo thời gian. Bản đồ học bao gồm các vấn đề rộng lớn về bản chất và phương pháp truyền đạt thể hiện các thông tin về tự nhiên và xã hội của bề mặt khu vực bản đồ thể hiện. Rất nhiều ngành khoa học kỹ thuật có liên quan và cần sử dụng bản đồ. Bản đồ rất cần cho sự phát triển kinh tế quốc dân, cho tìm kiếm và quản lý tài nguyên, khoáng sản, cho thiết kế các công trình công, nông nghiệp, cho quy hoạch, quản lý đất đai,... Hiện nay bản đồ là tài liệu quan trọng để giải quyết các nhiệm vụ khoa học kỹ thuật, là phương pháp thể hiện thông tin trong hệ thống thông tin địa lý của mỗi khu vực và quốc gia. Bản đồ học bao gồm nhiều bộ môn khoa học kỹ thuật có quan hệ chặt chẽ với nhau, nhưng mỗi bộ môn lại có chức năng riêng: - Cơ sở lý thuyết của bản đồ (bản đồ học đại cương): Nghiên cứu bản đồ các loại, tính chất và các yếu tố của bản đồ, khả năng sử dụng các bản đồ trong thực tế, lịch sử phát triển của bản đồ học. - Toán bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp chiếu bề mặt toán học (elipxôit hoặc mặt cầu) của trái đất lên mặt phẳng, các tính chất, các phương pháp đánh giá và lựa chọn các phép chiếu bản đồ và các yếu tố khác thuộc cơ sở toán học của bản đồ. - Thiết kế và thành lập bản đồ: Đó là một trong những bộ môn quan trọng nhất của bản đồ học. Nó nghiên cứu và xây dựng lý thuyết tổng quát hoá bản đồ, công nghệ thiết kế bản đồ, các nguyên tắc biên tập và thành lập bản đồ bằng phương pháp trong phòng. - Trình bày bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp và phương tiện trình bày màu sắc và hình vẽ của các bản đồ, đồng thời nghiên cứu những vấn đề thiết kế các ký hiệu quy ước. - In bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp chế in và in hàng loạt các bản đồ. - Sử dụng bản đồ: Đó là bộ phận của bản đồ học, trong đó nghiên cứu những phương hướng và phương pháp sử dụng các bản đồ và đánh giá độ tin cậy, độ chính xác của các kết quả thu nhận từ bản đồ. - Kinh tế và tổ chức sản xuất b¶n ®å: Môn học này nghiên cứu về các mặt kinh tế và các biện pháp tổ chức hợp lý hoá sản xuất bản đồ. - Tự động hoá sản xuất bản đồ: Nghiên cứu, ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật (điện tử - tin học, cơ khí hoá, điều khiển học,...) vào các công đoạn sản xuất bản đồ. Bản đồ học có liên quan chặt chẽ với nhiều bộ môn khoa học khác, đặc biệt là với trắc địa cao cấp, trắc địa địa hình, thiên văn học, địa lý học. Những mối quan hệ đó hầu hết là có tính chất hai chiều. Bản đồ học dùng các kết quả nghiên cứu của các môn khoa học đó để biên soạn nội dung bản đồ hoặc làm cơ sở toán học để thiết kế nội dung. Các khoa học khác dùng bản đồ và các phương pháp bản đồ để giải quyết những vấn đề thực tế của mình. Trắc địa cao cấp, thiên văn học và trọng lực học cung cấp cho bản đồ những số liệu về hình dạng, kích thước trái đất, toạ độ các điểm của lưới khống chế đo đạc. Trắc địa địa hình và trắc địa ảnh bằng các phương pháp đo vẽ khác nhau, cung cấp cho bản đồ học những tài liệu bản đồ đầu tiên trên để nghiên cứu bề mặt trái đất và là tài liệu gốc để xây dựng các bản đồ khác. Địa lý học nghiên cứu bản chất của hiện tượng tự nhiên, kinh tế - xã hội, nguồn gốc của chúng, những mối quan hệ tương quan và sự phân bố của chúng trên mặt đất. Đó chính là cơ sở phản ánh đúng đắn các đối tượng và các hiện tượng trên bản đồ. Ngoài ra, bản đồ học còn có mối liên hệ với nhiều môn khoa học khác như địa chất, địa mạo, thổ nhưỡng, lịch sử,… 1.2. Định nghĩa và tính chất bản đồ a. Định nghĩa Bản đồ là sự biểu thị khái quát, thu nhỏ bề mặt trái đất hoặc bề mặt của thiên thể khác trên mặt phẳng trong một phép chiếu xác định, nội dung của bản đồ được biểu thị bằng hệ thống ký hiệu quy ước. Đó chính là định nghĩa chung về bản đồ. Mỗi bản đồ đều được xây dựng theo một quy luật toán học nhất định. Quy luật toán học của bản đồ trước hết được biểu hiện ở tỷ lệ và phép chiếu của nó. Các đối tượng và hiện tượng (tức là nội dung của bản đồ) được biểu thị theo một phương pháp lựa chọn và khái quát nhất định (tổng quát hoá bản đồ). Tổng quát hoá bản đồ thì phụ thuộc vào mục đích của bản đồ, tỷ lệ bản đồ và đặc điểm địa lý của lãnh thổ. Các đối tượng và hiện tượng được biểu thị bằng ngôn ngữ của bản đồ - đó là hệ thống các ký hiệu quy ước. Cơ sở toán học của bản đồ, sự tổng quát hóa các yếu tố nội dung và sự thể hiện các đối tượng và hiện tượng bằng các ký hiệu bản đồ - đó chính là ba đặc tính cơ bản phân biệt giữa bản đồ với các hình thức khác biểu thị bề mặt trái đất. b. Các tính chất cơ bản của bản đồ Bản đồ có những tính chất cơ bản là: tính trực quan, tính đo được và thông tin. a- Tính trực quan của bản đồ: Được biểu hiện ở chỗ là bản đồ cho ta khả năng bao quát và tiếp thu nhanh chóng những yếu tố chủ yếu và quan trọng nhất của nội dung bản đồ. Một trong những tính chất ưu việt của bản đồ là khả năng bao quát, biến cái không nhìn thấy thành cái nhìn thấy được. Bản đồ tạo ra mô hình trực quan của lãnh thổ, nó phản ánh các tri thức về các đối tượng hoặc các hiện tượng được biểu thị. Bằng bản đồ, người sử dụng có thể tìm ra đựơc những quy luật của sự phân bố các đối tượng và hiện tượng trên bề mặt trái đất. b- Tính đo được: Đó là tính chất quan trọng của bản đồ. Tính chất này có liên quan chặt chẽ với cơ sở toán học của nó. Căn cứ vào tỷ lệ và phép chiếu của bản đồ, căn cứ vào các thang bậc của các ký hiệu quy ước, người ta sử dụng bản đồ có khả năng xác định được rất nhiều các trị số khác nhau như: toạ độ, biên độ, độ dài, khoảng cách, diện tích, thể tích, góc, phương hướng và nhiều trị số khác. Chính do có tinh chất này mà bản đồ được dùng làm cơ sở để xây dựng các mô hình toán học của các hiện tượng địa lý và để giải quyết nhiều vấn đề khoa học và thực tiễn sản xuất. c- Tính thông tin của bản đồ: Đó là khả năng lưu trữ và truyền đạt cho người đọc những tin tức khác nhau về các đối tượng và các hiện tượng. 1.3. Phân loại bản đồ Để tiện lợi trong việc nghiên cứu, sử dụng và bảo quản các bản đồ thì cần thiết phải tiến hành phân loại chúng. Có nhiều cách phân loại khác nhau. Trong đó, một số cách phân loại sau đây thường được sử dụng và cũng là quan trọng nhất. - Phân loại theo các đối tượng thể hiện: Các bản đồ được phân thành 2 nhóm: Các bản đồ địa lý và các bản đồ thiên văn. - Phân loại theo nội dung: Bản đồ được phân thành 2 nhóm đó là: Các bản đồ địa lý chung và các bản đồ chuyên đề. Trong mỗi cách phân loại kể trên, tuỳ thuộc vào nhóm các bản đồ cụ thể người ta còn có cách phân loại chi tiết: - Phân loại theo tỷ lệ: Các bản đồ địa lý được chia thành ba loại: Tỷ lệ lớn, tỷ lệ trung bình và tỷ lệ nhỏ. - Phân loại theo mục đích sử dụng: Cho đến nay, theo mục đích sử dụng chưa có sự phân loại chặt chẽ. Bởi vì đại đa số các bản đồ được sử dụng rộng rãi cho nhiều mục đích rất khác nhau. Song đáng chú ý nhất theo mục đích sử dụng có thể phân ra thành 2 nhóm, đó là: Các bản đồ sử dụng cho nhiều mục đích và các bản đồ chuyên môn. - Phân loại theo lãnh thổ: Các bản đồ được phân ra thành bản đồ thế giới, các bản đồ bán cầu, các bản đồ châu lục, các bản đồ các nước, các bản đồ các vùng, các bản đồ thành phố. 1.4. Các yếu tố của bản đồ Để thành lập và sử dụng các bản đồ địa lý, không những phải hiểu rõ những tính chất đặc điểm của nó, mà còn phải phân biệt được các yếu tố hợp thành, hiểu rõ ý nghĩa, giá trị và tác dụng của từng yếu tố và mối liên hệ giữa chúng. Mọi bản đồ đều bao gồm: Các yếu tố nội dung, cơ sở toán học, các yếu tố hỗ trợ và bổ sung. 1. Các yếu tố nội dung của bản đồ: Sự thể hiện nội dung bản đồ bằng các phương pháp biểu thị thông qua hệ thống ký hiệu quy ước là bộ phận chủ yếu của bản đồ, bao gồm các thông tin về các đối tượng và các hiện tượng được biểu đạt trên bản đồ: sự phân bố, các tính chất, những mối liên hệ, sự biến đổi của chúng theo thời gian. Những thông tin đó chính là nội dung của bản đồ. Ví dụ, các yếu tố nội dung bản đồ địa hình là: thuỷ hệ, các điểm dân cư, dáng đất, lớp phủ thực vật, mạng lưới các đường giao thông và thông tin, một số đối tượng kinh tế công nông nghiệp và văn hoá, sự phân chia hành chính, chính trị. Các yếu tố nội dung của bản đồ chuyên đề thì phụ thuộc vào đề tài cụ thể của nó. Khi thể hiện nội dung bản đồ phải phân biệt nội dung chứa đựng trong đó và hình thức truyền đạt nội dung thông qua hệ thống ký hiệu bản đồ. 2. Cơ sở toán học bản đồ: Các quy luật hình học của sự biểu thị bản đồ phụ thuộc vào cơ sở toán học của bản đồ, bao gồm tỷ lệ; phép chiếu và mạng lưới toạ độ được dựng trong phép chiếu đó; mạng lưới khống chế trắc địa; sự bố cục của bản đồ. Bản chất của phép chiếu bản đồ là sự phụ thuộc hàm số giữa toạ độ điểm của bề mặt Elipxoit trái đất và hình chiếu của nó trên mặt phẳng. Hệ thống lưới toạ độ là cơ sở của mọi bản đồ địa lý. Các công tác thành lập bản đồ bao giờ cũng được bắt đầu từ việc dựng lưới toạ độ và khi sử dụng bản đồ thì mạng lưới toạ độ chính là cơ sở tiến hành những đo đạc khác nhau trên bản đồ. Mạng lưới các điểm trắc địa bảo đảm cho việc chuyển từ bề mặt tự nhiên của mặt đất lên bề mặt elipxoit và đảm bảo cho việc xác định vị trí chính xác của các yếu tố địa lý của bản đồ so với mạng lưới toạ độ, mạng lưới trắc địa thường được thể hiện trên các bản đồ địa hình. Ngoài ra, bố cục bản đồ bao gồm khung bản đồ, sự định hướng và bố trí lãnh thổ bản đồ trong khung, sự phân mảnh đánh số bản đồ cũng là các yếu tố cơ sở toán học của bản đồ. 3. Các yếu tố hỗ trợ bản đồ: Ngoài các yếu tố nội dung và các yếu tố cơ sở toán học thì bản đồ còn có yếu tố hỗ trợ bao gồm bảng chú giải, thước tỷ lệ và các đồ thị. - Bảng chú giải là "chìa khoá" để người đọc tìm hiểu và khám phá nội dung bản đồ. Bảng chú giải là bảng ký hiệu có kèm theo lời giải thích ngắn gọn. Thước tỷ lệ và các đồ thị được sử dụng trong quá trình đo đạc trên bản đồ để nhanh chóng xác định được các trị số cần thiết. - Các yếu tố hỗ trợ còn thể hiện ở những khoảng trống bên ngoài hoặc trong khung bản đồ bởi các bản đồ phụ, các biểu đồ, đồ thị, các lát cắt, các bảng thống kê, v.v... nhằm mục đích bổ sung, làm sáng tỏ và làm phong phú thêm về những phương diện nào đó của nội dung bản đồ. Ngoài ra, bố cục bản đồ (bao gồm khung bản đồ, sự định hướng và sự bố trí lãnh thổ bản đồ trong khung), sự phân chia các bản đồ có kích thước lớn thành các mảnh và hệ thống đánh số các mảnh đó cũng là các yếu tố cơ sở toán học của bản đồ. 1.5. Lược sử phát triển của bản đồ học Bản đồ ra đời do nhu cầu của cuộc sống xã hội loài người và bản đồ đã phản ánh thực tế khách quan của thiên nhiên và đời sống xã hội. Chính vì vậy bản đồ là sản phẩm văn hoá quý giá nhất nhì của nền văn minh nhân loại. Tìm hiểu lịch sử phát triển của bản đồ học là tìm hiểu quá trình phát triển của các loại bản đồ, của công nghệ và phương pháp thành lập cũng như sự phát triển của tư tưởng và lý luận của khoa học bản đồ. Tìm hiểu lịch sử bản đồ học là giúp ta hiểu đúng nhiệm vụ và vị trí của bản đồ học hiện nay để định hướng tốt hơn, chính xác hơn viễn cảnh phát triển của bộ môn khoa học này trong tương lai. Xã hội phát triển, nhu cầu ngày càng tăng của xã hội luôn là điều kiện làm xuất hiện các bản đồ địa lý mới, làm đa dạng phong phú thêm các dạng, loại bản đồ. Khi xuất hiện các chủ đề mới, kiểu loại mới bản đồ, đồng thời cũng đặt ra những vấn đề mới về lý luận, cơ sở khoa học mới cho bản đồ học và nó là điều kiện để hoàn thiện và phát triển các thể loại bản đồ. Nghiên cứu sự phát triển của bản đồ học chúng ta được biết các thành tựu khoa học cùng các tên tuổi của các nhà khoa học đã có nhiều cống hiến cho sự phát triển của bản đồ học. Lịch sử của bản đồ học có thể chia ra bốn thời kỳ gắn liền với lịch sử thế giới. Đó là: - Thời kỳ cổ đại - Thời kỳ trung cổ. - Thời kỳ cận đại. - Thời kỳ hiện nay. a. Bản đồ học thời cổ đại Khi khai quật các công trình cổ đại, người ta tìm thấy các hình vẽ thô sơ về hệ thống tưới tiêu, sơ đồ thành phố... ở Ấn Độ, Tây Á, Trung Đông, Trung Quốc, Bắc Mỹ... Điều này đã khẳng định con người cổ xưa đã có những tri thức bản đồ đáng kể. Đóng góp đáng kể cho sự phát triển bản đồ học thời kỳ này là ở cổ Hy Lạp. Họ đã biết về thiên văn học, toán học, biết hình dạng của trái đất và kích thước của nó. Đặc biệt trên các bản vẽ họ đã dùng hệ thống toạ độ địa lý. Đó là bước tiến quan trọng trong bản đồ học. Vào đầu thế kỷ thứ 7 trước công nguyên, theo lệnh của hoàng đế Ai Cập, những người Ai Cập đã tổ chức một cuộc hành trình vòng quanh Libi (Libi là tên gọi Châu Phi của người Ai Cập cổ đại). Nhà sử học Hêrôđốt đã viết về cuộc hành trình đó, giúp cho con người mở rộng tầm mắt, hiểu biết về thế giới ngày càng đầy đủ hơn và những kiến thức về địa lý, bản đồ ngày càng phong phú hơn. Những nhà bác học cổ đại như Arixtoten, Dikear, Êratoxphen đều quan niệm rằng trái đất có dạng hình cầu và chuyển động theo quỹ đạo hình tròn. Bởi vì họ quan sát thiên nhiên và đều thấy những bằng chứng có dạng hình cầu của trái đất. Ví dụ: Con tàu ra khơi khuất dần về phía chân trời, bóng tròn của quả đất in trên mặt trăng ở những kỳ nguyệt thực, bầu trời có dạng hình chảo úp... Từ kết quả quan sát thiên nhiên họ đã đi đến kết luận trái đất là hình cầu và lần đầu tiên trong lịch sử loài người, vào năm 220 TCN, khi quan sát vị trí mặt trời ở các thành phố khác nhau của Ai Cập, Êratoxphen đã xác định kích thước trái đất với độ chính xác lạ thường (chu vi hình cầu trái đất là:39816 km chỉ sai so với kết quả đo tính hiện đại chưa đầy 200 km). Ông cũng chính là người đầu tiên đem đến cho bản đồ những đường thẳng góc với nhau. Đó là mẫu hình biểu hiện các kinh vĩ tuyến trong phép chiếu giữ đều khoảng cách. Ông đã đặt tên cho khoa học về trái đất và bản đồ là môn "Địa lý học". Vào thế kỷ thứ I và thứ II nổi lên là K.Ptôlêmê ở thành phố Alêchxawngdri, Ai Cập - nhà bản đồ học và cũng là nhà thiên văn học nổi tiếng nhất thời cổ... Ông đã biết tất cả các công trình của Êratoxphen và Xtrâybôn. Ông đã nhìn thấy mục đích chủ yếu của bản đồ học là để vẽ bản đồ trái đất và Địa lý là sự thể hiện khoảng cách của tất cả các phần đã biết của trái đất trong mối quan hệ của nó. Nó cho chúng ta khả năng nhìn bao quát cả trái đất trong một bức tranh cũng như chúng ta có thể nhìn bao quát trực tiếp cả bầu trời sao quay trên đầu chúng ta. Trong tác phẩm của mình, K.Ptôlêmê tiếp tục phát triển tư tưởng của tất cả các bậc tiền bối và tiên đoán con đường phát triển chủ yếu của khoa học bản đồ hàng trăm năm sau. Tác phẩm nổi tiếng nhất của thời kỳ cổ đại là 8 tập địa lý học (Geographie hyesis) của K.Ptôlêmê (Ptoléme) ở những năm 87-150 nhưng đến tận thế kỷ 15 mới được dịch ra tiếng Latinh và in năm 1472. Thời kỳ cổ La Mã, việc sử dụng bản đồ để đáp ứng nhu cầu của thực tế, phục vụ hoạt động quân sự và hành chính nên bản đồ phổ biến là các bản đồ đường sá La Mã ở dạng cuộn thành ống dài gần 7m, rộng khoảng 1/3 m rất thuận tiện cho sử dụng và di chuyển. Những người đo đạc đất đai ở La Mã cổ đại cũng đã biết đo đạc chia đất đai thành làng mạc, đường Sá và quy hoạch ruộng đất. Một trung tâm khoa học lớn ở thời kỳ cổ đại là Alexanđri ở Bắc Ai Cập với những viện bảo tàng và thư viện cổ là minh chứng cho biết nhà địa lý học lỗi lạc Eratoxfen là người đầu tiên xác định phương pháp đo góc kinh tuyến để xác định kích thước trái đất, ông đã xác định gần đúng chiều dài của kinh tuyến và coi nhiệm vụ của địa lý là phải vẽ hình dạng của Trái đất. Thời kỳ cổ đại, Trung Quốc đã là một trung tâm văn minh của thế giới kể cả lĩnh vực bản đồ học. Theo các tài liệu của Tây Âu và các sử sách truyền lại thì thường gặp các bản đồ, địa đồ với trình độ thành lập khá cao và chính xác. Điều đáng chú ý ở các bản đồ này là ngoài các hình vẽ phối cảnh thông thường người ta đã biết sử dụng các ký hiệu quy ước, ghi chú cho bản đồ. Nổi bật nhất của Trung Quốc ở thế kỷ thứ III là nhà bản đồ xuất sắc Bùi Tú (223-271). Người đã thành lập ra tập Atlát gồm 18 bản đồ vùng, trong đó ghi rõ phương pháp biên vẽ bản đồ, chọn tỷ lệ, sử dụng lưới ô vuông để phân bố các đối tượng bản đồ, để xác định độ dài đường cong, định hướng đúng cho các con sông, dãy núi. Ông còn lập ra tấm bản đồ tổng thể Trung Quốc tỷ lệ khoảng 1/1.800.000. b. Bản đồ học thời trung cổ (Thế kỷ V đến XVII) Đây là thời kỳ đình đốn của bản đồ học do sự thống trị của nhà thờ. Những công trình khoa học của các nhà bác học cổ đã bị phá huỷ bởi những ngọn lửa của những người cuồng tín. Những công trình của Eratôxphen, K.Ptôlêmê..v.v.. cùng chung số phận. Một số nhà bác học cổ như Brunô bị thiêu sống, một số người khác bị cầm tù như Galilê. Tuy vậy, nhiều nhà bác học thời bấy giờ đã không hề run sợ trước những ngọn lửa, những hầm tối. Họ tiếp tục sự nghiệp của mình ngay trong khi giam cầm và ngay trước giàn lửa thiêu. c. Bản đồ học thời cận đại (nửa cuối thế kỷ XVII và thế kỉ XVIII) Chính sự phát triển của các quan hệ sản xuất tư bản ở các nước Tây Âu đã tạo ra sự phát triển mạnh hơn của bản đồ học. Nhu cầu bản đồ chính xác về một khu vực rộng lớn, thế giới đòi hỏi cần có các phương pháp mới, và các biện pháp thích hợp để xử lý nguồn tư liệu. Các trung tâm hoạt động về lĩnh vực bản đồ đã chuyển về các viện hàn lâm khoa học Pháp (Pari 1666), Đức (Berlin 1700), Nga (Pêtécbua 1724)... Vào đầu thế kỉ XVIII, Pháp trở thành nước đi đầu trong đo vẽ địa hình đất nước. Họ đã đo vẽ địa hình trên cơ sở lưới tam giác trắc địa do các thế hệ nhà Cassini thiết lập. Năm 1789 có 182 mảnh bản đồ địa hình Quốc gia của nước Pháp đã được hoàn thành. Ở Anh, trong điều kiện tăng nhanh nhu cầu bản đồ phục vụ cho đi biển buôn bán và tìm kiếm thuộc địa, các loại bản đồ biển, địa lí cũng rất phát triển. Để giúp dễ dàng xác định được kinh tuyến trên biển, năm 1675 người ta đã thiết lập ra đài thiên văn Greenwich ở ngoại ô Luân Đôn. Dựa vào các tư liệu về độ lệch từ tính, thuỷ chiều, gió,... nhà thiên văn học người Anh tên là Edward Halley (1656-1742) đã thành lập các bản đồ địa lí tự nhiên về sức gió (1688), bản đồ độ đẳng từ khuynh (1701). d. Bản đồ học thời hiện đại Trong thế kỷ XVIII và XIX, bản đồ địa lý dùng cho quân sự đã có nhiều hạn chế, quân đội có nhu cầu lớn về bản đồ địa hình. Các cơ quan quân sự về địa hình đã hình thành để đo vẽ các bản đồ địa hình tỷ lệ đủ lớn trên cơ sở một lưới khống chế trắc địa chính xác là lưới tam giác. Để thể hiện tốt và chính xác địa hình, người ta không thể dùng phương pháp cũ (phối cảnh hay bán phối cảnh) mà dùng phương pháp gạch nét (phương pháp do nhà bản đồ xứ Xắc Xông đề xướng năm 1799). Bằng phương pháp này, người ta thể hiện các sườn dốc chính xác hơn. Cuối thế kỷ XIX, các bản đồ địa hình quân sự tỷ lệ lớn ở nhiều nước đã được xuất bản trọn bộ. Hệ thống bản đồ chi tiết trên đã tạo cơ sở chắc chắn cho việc biểu thị chính xác bề mặt Trái Đất và làm các bản đồ dẫn xuất. Tuy nhiên, các bản đồ địa hình quân sự không chú ý đến các nhu cầu của dân sự, xã hội, do đó xuất hiện thêm các cơ quan đo vẽ và thành lập bản đồ chuyên ngành đáp ứng nhu cầu đo đạc đất đai, điều tra và quy hoạch, khai thác khoáng sản, khảo sát địa chất,... Trong thế kỷ XIX, nhiều elipxôit trái đất được đưa ra (Everet 1830; Bessen 1841; Klar 1880,...). Sang thế kỷ XX, nhiều phép chiếu bản đồ tốt được ứng dụng rộng rãi (Gauss, UTM,...). Phương pháp đo vẽ bản đồ địa hình bằng ảnh hàng không chính thức được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Cùng với việc đo vẽ chi tiết ở tỉ lệ lớn đầu thế kỷ XX, thế giới bắt đầu chú ý đến việc thành lập c