地球曲面和地圖平面之間的矛盾構(gòu)成了地圖最基本的矛盾，解決這一矛盾的數(shù)學(xué)法則構(gòu)成了地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，這是地圖最基本的特性之一，是地圖科學(xué)性和精確性的重要體現(xiàn)。地圖所采用的特殊數(shù)學(xué)法則便是地圖投影。
　　地圖投影是研究將地球橢球面（或球面）描寫到地圖平面上，建立地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的一門科學(xué)，它在地圖制作和應(yīng)用中起著“基礎(chǔ)”和“骨架”作用，是地圖編制前首要考慮的問題，同時(shí)它又是現(xiàn)代地圖學(xué)的重要組成部分。
　　初期的地圖投影是研究用幾何方法構(gòu)成地圖上的經(jīng)緯線網(wǎng)格，但當(dāng)人們認(rèn)識(shí)到從地球曲面到地圖平面的轉(zhuǎn)換中不可能完全準(zhǔn)確無誤時(shí)，又更加關(guān)注研究投影的“變形”。隨著人們對(duì)地球形狀和大小認(rèn)識(shí)的不斷深化，以及現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法的廣泛應(yīng)用，地圖投影的方法和類型進(jìn)一步豐富，地圖投影研究不斷深入。
　　科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，信息技術(shù)不斷應(yīng)用于地圖學(xué)，使地圖學(xué)呈現(xiàn)許多現(xiàn)代特征，地圖的制圖技術(shù)、出版方法以及應(yīng)用領(lǐng)域都發(fā)生了重大變革，推動(dòng)著地圖投影理論、方法與應(yīng)用的不斷拓展和深化。從廣義上講，地圖投影是實(shí)現(xiàn)空間信息定位和可視化的基礎(chǔ)，是空間信息的定位模型和基礎(chǔ)框架。地圖投影是研究空間信息（多源數(shù)據(jù)）在某一制圖表面（平面或曲面）上描寫，并進(jìn)行空間數(shù)據(jù)處理的理論和方法，其任務(wù)是建立空間數(shù)據(jù)（多源數(shù)據(jù)）的統(tǒng)一坐標(biāo)格網(wǎng)（平面格網(wǎng)或曲面格網(wǎng)）。傳統(tǒng)意義上靜態(tài)、二維、矢量的地圖投影理論與方法已難以描述其自身發(fā)展，這也是學(xué)科發(fā)展的必然趨勢。但地圖投影作為地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，只要地理空間信息的模擬產(chǎn)品——地圖存在，它作為地理信息的定位基準(zhǔn)、地圖科學(xué)的基礎(chǔ)理論，就永遠(yuǎn)不會(huì)過時(shí)。
　　站在新的時(shí)代起點(diǎn)，回顧地圖投影的發(fā)展歷程，堅(jiān)持繼承與創(chuàng)新，注重知識(shí)體系，突出原理方法，拓展深化應(yīng)用，為讀者提供一本兼具通識(shí)性和專業(yè)性的原理方法類教材或參考書，這正是本書編寫的根本遵循。
　　本書立足地圖與地理空間信息的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)基本屬性，以傳統(tǒng)靜態(tài)的地圖投影建立與應(yīng)用為主線，較為系統(tǒng)地論述了地圖投影的原理與方法。全書共由16章及附錄組成。
　　第1章緒論，從地圖投影的產(chǎn)生切入，介紹地圖投影的概念和實(shí)質(zhì)、研究對(duì)象及任務(wù)，并重點(diǎn)回顧地圖投影的發(fā)展歷史，分析信息化時(shí)代地圖投影面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
　　第2章地球橢球體與大地控制，包括地球的形狀和大小、地理坐標(biāo)系統(tǒng)、大地測量系統(tǒng)、地球橢球面上幾個(gè)圈線的曲率半徑、地球面上的經(jīng)線和緯線弧長、地球面上等角航線及其弧長、地球橢球面上的梯形面積等內(nèi)容，這是地圖投影的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。
　　第3章球面坐標(biāo)及球面上某些曲線方程，介紹地球球半徑、球面坐標(biāo)系、球面上的大圓線和小圓線方程，這是研究斜軸、橫軸地圖投影及其有關(guān)應(yīng)用的必備知識(shí)。
　　第4章地圖投影基本理論，系統(tǒng)闡述地圖投影方程，地圖投影變形及變形橢圓，角度變形公式和長度比、面積比公式，地圖投影條件，地圖投影方程的極坐標(biāo)形式，地圖投影變形表示方法和地圖投影分類，本章內(nèi)容是地圖投影的重要基礎(chǔ)理論。
　　第5章地球橢球面在球面上的投影，包括地球橢球面在球面上投影的一般方程，橢球面在球面上的等角投影、等面積投影以及等距離投影，這是研究滿足較高精度要求的中等比例尺橫軸及斜軸投影時(shí)采用雙重投影方法的必然途徑。
　　第6、7、8章，方位投影、圓柱投影和圓錐投影，這是區(qū)域地圖常用的投影類型，分別論述各類投影建立的原理及一般公式，等角、等積和等距投影及其應(yīng)用，各類投影若干性質(zhì)分析，并對(duì)雙重方位投影、透視圓柱投影及任意圓錐投影的探求進(jìn)行研究。
　　第9、10章，偽方位投影、偽圓柱投影、偽圓錐投影和多圓錐投影，這是小比例尺區(qū)域地圖、洲地圖和世界地圖常用的投影，分別闡述各類投影的概念、建立原理、一般公式和典型代表性投影的變形及應(yīng)用情況。
　　第11章高斯一克呂格投影及其衍生投影，包括高斯一克呂格投影的原理、公式和應(yīng)用及通用橫墨卡托投影，并分析探討高斯一克呂格投影的衍生投影——雙標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)線等角橫圓柱投影、高斯一克呂格投影族。
　　第12章其他地圖投影，包括哈默一愛托夫投影、溫克爾投影、組合投影、多焦點(diǎn)投影、變比例尺投影、雙方位投影和雙等距離投影，這些投影構(gòu)成條件、方法特殊，是為編制滿足專門用途要求的地圖而建立，在地圖投影不同發(fā)展階段具有代表性。
　　第13章月球地圖投影和空間地圖投影，包括用于月球制圖的主要投影和適用于衛(wèi)星遙感圖像處理的空間斜墨卡托投影及衛(wèi)星軌跡投影等，這是隨著航天遙感技術(shù)和探月工程的不斷發(fā)展，地圖投影開辟的新的研究方向。
　　第14、15章，地圖投影判別、地圖投影選擇和區(qū)域地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，概述地圖投影類型、性質(zhì)和常數(shù)的判定方法，分析地圖投影選擇應(yīng)考慮的因素，闡述區(qū)域地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的思路與方法步驟，歸納總結(jié)我國編制區(qū)域地圖常用的投影類型及主要參數(shù)。
　　第16章地圖投影變換，包括地圖投影變換概述、地圖投影解析變換和數(shù)值變換方法等內(nèi)容，這是隨著地圖制圖數(shù)字化、智能化和地理信息系統(tǒng)建立、地圖數(shù)據(jù)庫建設(shè)而發(fā)展起來的地圖投影新的研究領(lǐng)域。