地图不仅是地学调查研究成果的重要表达形式，而且是地学分析研究的重要手段。地图方法融图形-图像思维与地理计算于一体，兼具形象思维和逻辑思维特征。利用地图方法可以分析地理规律，进行资源环境的综合评价、预测预报，是经济建设宏观决策、规划设计和科学管理的手段。

在地图分析中，对系列地图或地图集的综合分析与系统分析十分重要。综合分析与系统分析是把制图区域作为自然综合体或经济综合体或整个地理环境来研究。先从各幅地图分析各方面特征，然后再分析各要素和各现象之间的相互联系，建立系统的完整的认识。也可先从整体入手，初步建立总的概念和认识，然后再仔细分析各幅地图。地图分析方法有地图目视分析法、地图图解分析法、地图量算分析法、地图数理统计分析法和地图数学模型分析法。

是通过地图视觉语言直接分析获取地理信息的方法。用图者通过读图与目视分析来认识制图对象，获得对制图对象空间结构特征和时间序列变化的认识，包括分布范围、分布规律、区域特点、形态结构、质量特征和数量差异的认识；利用同一地区相关地图的对比分析，找出各要素或各现象间相互联系的规律；利用同一地区不同时期的地图对比分析，找出各要素的动态变化特征；通过综合系列地图或综合地图集的分析，全面系统地认识制图区域的全貌和各项特征。

是利用地图制作各种图形、图表来进行分析的方法。采用较多的有剖面图、断面图、块状剖面图、过程线、柱状图和玫瑰图等。剖面图以直观图形显示各制图对象的立体分布与垂直结构，对认识制图对象与地表起伏的关系很有帮助，如自然综合剖面可以较好地反映各要素和现象的垂直变化及相互联系。过程线能较好地显示各自然现象周期变化的过程与幅度等。

是通过对地图表现内容的量测和计算，得到各要素数量特征的方法。包括量算坐标位置、长度、距离、面积、体积、高度、坡度、密度、覆盖率、梯度等。地图量算的精度主要取决于制图的精确性和量测的技术精度。因此应根据量测的精度要求和适宜的工作量来确定量图采用何种比例尺地图。

是对地图上表示的现象使用数理统计方法进行数量特征的分析的方法。主要研究它们在空间分布或一定时间范围内存在的变异，从中找出事物内在的规律。一般采用统计特征、分布密度函数、相关性等指标。

运用数学表达式阐明制图对象之间存在的空间或时间的函数关系的方法。包括描述某制图现象和其他制图现象因果制约关系的回归模型，阐明多种制图现象中存在的主要因素及其组合的主因子模型，反映制图现象亲疏关系和分类分级的聚类模型，反映制图现象空间分布总体规律的趋势面模型等。

在地图制图应用技术的发展过程中，应用技术从航天遥感技术、数字化和自动化制图技术、地学信息图谱，发展到大数据综合应用技术。

20世纪70年代航天遥感技术的出现，人类得以从外层空间来观测整个地球，快速获得全球范围不同分辨率的卫星影像，成为地图更新和各类专题地图编绘的地球信息的主要来源，从而改变了地图编绘的传统方法。而且利用不同时间的卫星影像编制动态地图，反映制图区域内某种地理要素或地理环境的动态变化。遥感影像及其动态地图已经成为生态环境动态监测、土地利用变化动态监测等的重要手段。

80年代计算机制图的发展，使地图学进入信息时代，地图的编制实现了由传统的手工方式向数字化和自动化的根本变革，并在此基础上进一步发展起来的地理信息系统，拥有包括多时相遥感数据、各项社会经济统计数据、地面观测站网长期积累的数据和各种数字化地形图与专题地图数据构成的数据库，同时具有各种数学分析模型与软件系统，为快速自动输出各种综合评价地图、预测预报地图创造了条件。遥感技术和地理信息系统为扩大和快速获取地图信息源、扩充专题地图的内容和指标与数字化、自动化成图提供了强有力的保障。而遥感应用和地理信息系统也离不开地图作为其成果表达形式和分析研究的手段。

90年代后期数字地球战略得到世界各国的高度重视和支持。中国的“数字地球”战略，在中央各部门和各级政府的积极支持下，取得了很大进展，实施数字省区、数字流域、数字城市、数字社区的宏伟计划，各项空间信息基础设施建设、电子政务、电子商务，以及各部门的应用均已取得明显成效。数字地球的建立与应用，同地图学有着十分密切的关系。它不仅为地图提供各种信息源，而且数字地图本身就是数字地球的重要形式。数字地球的可视化、分析与应用都离不开常规地图与电子地图形式。同时数字地球促进了各种形式数据（如矢量数据、删格数据）的融合与地图分析功能的扩展。

90年代末以陈述彭为首的中国学者创建的地学信息图谱，为地球信息的分析研究提供了新的手段。图谱是“图”与“谱”相结合，兼有“图形”与“谱系”的双重特性，是同时反映与揭示事物和现象空间结构特征与时空动态变化规律的图形表现形式与分析研究手段。地学信息图谱是通过由遥感、地图数据库、地理信息系统与数字地球的大量数字信息，经过图形思维与抽象概括，并以计算机多维与动态可视化技术，显示地球系统各要素和现象空间形态结构与时空动态变化规律的一种方法和手段。同时这种空间图形谱系经过空间模型与地学认知的深入分析，可进行推理、反演与预测，形成对事物和现象更深层次的认识，有可能总结出重要的科学规律，或在此基础上为经济与社会可持续发展的规划决策，提供重要的科学依据与具体明确的结论。因此地学信息图谱具有十分重要的理论意义与实用价值，地球系统科学和地球信息科学的发展，为地学信息图谱的研究奠定了科学基础，而数字地球的发展为地学信息图谱的建立提供了非常丰富且取之不尽的信息源，地学信息图谱也将在数字地球的图形显示与分析应用方面发挥重要作用。

21世纪大数据、互联网与人工智能时代地图学和地图方法更进一步发展。中国已积累了50多年的遥感数据，而且每天还在不间断地获取大量空天地遥感遥测数据，还有全国数字化的各种比例尺地形图与各类专题地图数据；全国各类普查数据与历年的各类经济与社会统计数据；全国气象、水文台站长期积累的观测数据等。再加上移动通信中每个人每天产生的位置及动态信息与物联网带来的大量信息，数据量极大且内容极其丰富。而且过去无法获取的数据，现在较容易获得并能快速分析处理和应用。例如利用每天获取的人流、车流、物流的实时动态数据，通过编制城市汽车运行实时状况地图及时解决交通的管理与控制；通过编制企业物流地图确定货物配送最优路线及对配送车辆的实时监管等。大数据中有相当部分来源于地图数据，而其他空间数据也都较容易实现地图可视化。通过地图可视化显示事物和现象的空间格局与区域分异及时空动态变化，进而做出分析评价、预测预报、区划布局、规划设计、管理调控。因此大数据时代地图可视化和地图方法越来越重要。中国互联网发展极其迅速，已经成为地图编制与应用的主要平台。地图互联网已经不局限地图查询检索，而是提供还原虚拟的真实世界、自定义的样式定制化、数据可视化、媒介多样化等多种服务。在地图形式上除常规的二维平面“实地图”外，可制作三维地图、三维动态地图、虚拟现实地图、时空动态地图等。在地图编绘方式上将大数据与地理信息系统相结合，为各机关、团体和企业及大众提供在线地图制图平台，可以直接在网上获取信息，利用网络服务工具制作地图，在网上发布。或在网络上获取数据，网下脱机制图，再在网上发布。从而地图更加大众化、个性化、智能化、实用化，提高了地图的使用效益。例如，在互联网平台上让用户自己根据表格数据生成各种统计地图；帮助企业分析潜在客户和物流网点选址；帮助企业进行网点管理、区划管理、分单管理、路线规划和车辆监控等。一些大中城市已提出由“数字城市”向“智慧城市”发展的目标，而智慧城市需要城市智慧地图，而这又必须首先建立城市时空大数据平台，为城市治理、路网优化、功能规划、应急指挥提供时空基础信息服务。同时建立城市交通拥堵监测及预警、重点区域热力预警、商圈活力动态分析等城市公共管理的时空大数据的综合应用，提高城市治理和服务的能力与水平。而智慧地图包括三维时空动态地图、预测预警地图、治理决策地图、指挥监管地图等。

地学研究中应用地图的主要方面有：①利用地图研究各种现象的分布规律。主要分析现象的分布范围与分布特点，质量特征与数量差异。②利用地图研究各种现象的相互联系。利用地图的可比性去分析相关地图，可以揭示各要素和各现象之间的相互影响和作用程度。例如，气候带对植被与土壤地带分异的影响，垂直地带变化与地形的关系等。各现象相互关系也可以进行定量分析，包括绘制相关场图、计算相关系数和计算轮廓界线的重合程度等。③利用地图研究各种现象的动态变化。有两种情况：一是利用地图上所表示的同一现象不同时期的分布范围和界线，或采用运动符号法、等变量线、等位移线所直接表示的动态变化；二是利用不同时期的地形图、专题地图进行对比、叠置与量算，可以确定现象变化的轨迹与范围，变化的幅度与速度。④利用地图进行综合评价。根据一定实用目的对各种因素综合分析，按一定标准对地图上划分的单元确定等级。当需要评价的因素较多时，首先确定主导因素，建立评价数学模型。评价单元可采用自然地理单元（自然景观单元）、土地单元或网格单元等。然后根据每个单元内计算出的各项指标（有的指标需加权计算）综合后得出评价等级，最后整饰成图。⑤利用地图进行预测预报。根据现象的发生发展规律，预测预报一些现象的空间分布与数量和未来发展趋势与变化，包括天气预报、水文预报、环境污染预测，以及大型改造自然工程对环境影响的预测等。⑥利用地图进行区划和规划。进行区划时，首先明确区划的目的与原则，在分析研究区域差异的基础上确定区划指标与区划等级系统。在定性与定量相结合的基础上进行分区，确定分区界线，再确定分区名称与分区代号。在制定全国或地区性单项或综合规划中，都要编制近期规划或远景规划地图，在表示现象现有状况的基础上，重点反映今后发展的目标、项目、具体指标和将采取的措施。