摘要: 经过长期的观察与测量，人们认识到地球的形状是一个近似球体，更确切地说是一个近似以椭圆短轴为旋转轴旋转而成的椭球体。这种形体只有现在所做的地球仪大致可以保持与之相似。我们了解地球上的各种信息并加以分析研究.最理想的方法是将巨大的地球缩小，制成地球仪，直接进行观察...
经过长期的观察与测量，人们认识到地球的形状是一个近似球体，更确切地说是一个近似以椭圆短轴为旋转轴旋转而成的椭球体。这种形体只有现在所做的地球仪大致可以保持与之相似。我们了解地球上的各种信息并加以分析研究.最理想的方法是将巨大的地球缩小，制成地球仪，直接进行观察研究。这样，其上各点的几何关系——距离、方位、各种特性曲线以及面积等可以保持不变。然而，一个直径30cm的地球仪,相当于地球的五千万分之一，即使直径1m的地球仪，也只相当于地球的一千三百万分之一。在这样一个小的球面上是无法表示巨大地球上的复杂事物的。并且，地球仪难于制作，成本高，也不便于量测使用和携带保管。
如果要详细研究地球表面的情况则必须依靠地图。地图比例尺可大可小，表示的内容可详可略，表示的区域可大可小，它可以详细表达地球表面上的各种自然及社会经济要素和现象，地图的制作、拼接、图上作业，以及携带保管都很方便。
由于地球（或地球仪）表面是不可展的曲面，而地图是连续的平面。因此,用地图表示地球表面的一部分或全部，就产生了一种不可克服的矛盾——球面与平面的矛盾，如强行将地球表面展成平面，那就如同将橘子皮剥下铺成平面一样，不可避免地要产生不规则的裂口和褶皱，而且其分布又奄无规律可循。为了解决将不可展球面上的图形变换到一个连续的地图平面上，就诞生了“地图投影”这一学科。用地图投影的方法来解决球面与平面矛盾，最初是用几何透视方法，这种方法是建立在透视学原理基础之上的。通过测盘的方法获得地形图，这一过程，可以理解为将测图地区按一定比例缩小成一个地形模型，然后将其上的一些特征点(测量控制点、地形点、地物点)用垂直投影的方法投影到图纸(平面)上。
对于较小区域范围，可以视地表为平面，这样就可以认为投影没有变形；但对于较大区域范围，甚至是半球、全球，这种投影就不适合了。可以假设地球按比例尺缩小成一个透明的地球仪那样的球体，在其中心安放一个点光源，接通电源把地球表面上经纬线连同控制点及地形、地物图形，投影到与地球表面构成切或割的平面（圆柱面、圆锥面)上。
几何透视法只能解决一些简单的由球面到平面的变换问题，具有很大的局限性，例如，往往不能将全球投影下来。随着数学分析这一数学分支学科的出现，人们开始普遍采用数学分析方法来解决地图投影问题。
数学分析法是建立在地球椭球面上的经纬线M与平面上相应的经纬线网相对应的基础之上的地球椭球面称为原面，平面称为投影面。原面与投影面上的点、线、面具有一一对应关系。
