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，但當人們認識到從地球曲面到地圖平面的轉(zhuǎn)換中不可能完全準確無誤時，又更加關(guān)注研究投影的“變形”。隨著人們對地球形狀和大小認識的不斷深化，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、地圖科學(xué)的基礎(chǔ)理論，就永遠不會過時。
　　站在新的時代起點，回顧地圖投影的發(fā)展歷程，堅持繼承與創(chuàng)新，注重知識體系，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質(zhì)、研究對象及任務(wù)，并重點回顧地圖投影的發(fā)展歷史，分析信息化時代地圖投影面臨的機遇和挑戰(zhàn)。
　　第2章地球橢球體與大地控制，包括地球的形狀和大小、地理坐標系統(tǒng)、大地測量系統(tǒng)、地球橢球面上幾個圈線的曲率半徑、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。
　　第3章球面坐標及球面上某些曲線方程，介紹地球球半徑、球面坐標系、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。
　　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，并對雙重方位投影、透視圓柱投影及任意圓錐投影的探求進行研究。
　　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——雙標準經(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，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。