应用地图学着重研究在经济建设、科研教育、国防军事中，利用地图分析规律、综合评价、预测预报、决策对策、规划设计、指挥管理的原理与方法。

20世纪50年代末，瑞士地图制图学家E.英霍夫最早提出把地图学分为理论地图学和实用地图学的主张；70年代，苏联、波兰、美国、奥地利等国地图学家提出地图学应分为理论地图学与实用地图学两大部分时，把地图分析与地图应用列为实用地图学的组成部分，同时发表了《地形图读法》《地图分析》《地图应用》《地图研究法》等专著，系统论述地图分析与利用的原理和方法，认为应用地图学包括地图生产（地图编制、绘制、复制和编辑加工），机助制图的应用（数据采集和变换），地图和地图集（在教学、科研、生产活动中）的应用，地图作品收集及地图教育五个方面；80年代初，中国地图学者提出由理论地图学、地图制图学、应用地图学构成的现代地图学体系，把应用地图学正式作为地图学分支学科之一。

地图应用学主要包括地图分析、地图应用、地图评价、地图使用方法与地图信息自动分析与处理5个方面的内容。

研究利用地图进行各种科学分析的原理、技术和方法。以分析地图的方法为主体，包括分析目的、分析途径、分析手段、分析方法、分析结果和分析精度6个部分。其中，分析目的是确定在地图上分析研究的方向和可能的用途，包括根据地图获得数量特征、研究结构和差异、揭示联系和从属性、分析动态、预测预报和质量评价。地图分析的基本途径分为单张地图分析和系列地图或地图集分析。地图分析的技术手段包括目视研究、量算研究、半自动化辅助研究和自动化研究。地图分析的基本方法有地图目视分析法、地图图解分析法、地图量算法、地图数理统计法和地图数学模式法等。通过这些分析方法将获得不同形式的结果供实际应用。作为应用的依据，还要分析这些结果可能达到的精度。

研究地图应用于不同专业的途径、技术和方法。地图应用的主体是各行业的专家，他们根据应用目标选择合适的方法，对分析结果加以应用。地图应用的研究方法有：①解析法。用统计或常规计数的方法按地图表达的信息做出数量和质量分析。②图解法。根据地图的二维或三维模型制作剖面、断面块状图等。③图解解析法。进行地图量算，计算物体和现象的形态和结构的各种指标。④数学模型法。依据一定的指标，采用专业数学模型，计算产生新制数据，制作新的派生地图。

地图应用的研究内容主要有：①利用地图研究各种现象的分布规律，包括一种要素或现象的分布特点与区域差异，或同一要素中各种类型的交替与变化。②利用地图研究各种现象的相互联系，利用地图的可比性，分析相关地图，可以发现各要素和现象之间的内部联系。③利用地图研究各种现象的动态变化。④利用地图进行综合评价。⑤利用地图进行地理预测预报。⑥利用地图进行区划和规划。⑦利用地图编制地图。

研究地图制作的质量和水平的评价原理及方法。地图评价的标准分为5个方面：①科学性。指地图的科学内容，包括指标的完整性、内容的可靠性、制图的精确性及地图的统一协调性。②现实性。指地图内容与现实的对应程度。地图内容随着时间推移有不断老化的现象，这是由于出现了一些新事物，或一些事物发生了改变，新的资料和知识修正了人们对事物原有的认识。评价地图现实性，应查明地图编制和出版日期、地图使用资料的截止日期，查明是否利用了最新的地图、相片、观测统计数据，以及有关学科的最新研究成果，通过与有关资料对比分析，判断地图老化程度。③政治思想性。主要分析地图所反映的基本政治观点，分析在疆域国界、国名地名、政区划分等方面所反映的立场和倾向。即看其在国界、省县界、政区名称、领海划法、地名等内容是否正确。④艺术性。以其易读性、表达力和美观为主要标准。⑤实用性。主要分析评价地图的使用效果和经济效益。包括分析地图的目的、用途是否明确；科学和应用价值如何；搜集各方面对地图的评价反映；制图技术和工艺是否合理；从地图的使用效果来分析地图的经济效益等。

地图评价的一般步骤是先分析评价地图的科学性，即地图的内容；后分析评价地图的艺术性，即地图的表现形式；再分析评价地图的政治思想性和地图的实用性。在分析地图的科学性方面，首先分析地图的目的和用途，其次分析地图的数学基础，再次分析地图图例。除了阅读地图本身以外，还要阅读地图说明和资料结合表，以及对照有关航空和卫星相片资料阅读。若有可能，还应查阅总设计书、编图大纲、鉴定报告和有关介绍等资料。

在不同应用领域、针对不同的图种，地图使用方法都有所差异。地图使用方法主要研究纸质地图、电子地图等不同类型地图的使用方法，地图信息自动分析与处理方法，地图在不同领域的应用方法。

地图信息自动分析与处理，主要研究利用计算机技术对地图信息进行自动提取、分析与处理的原理、技术和方法。