지구를 편평한 면으로 변환하는 과정은 지도투영을 통해 수행된다. 지도학에서 복잡한 과정 중 하나인 지도투영은 지도의 사용 용도나 지도의 형태(대륙의 모양이나 경위선의 배열)에 중요한 역할을 한다.

  지도가 구 모형에 비해 많은 장점이 있지만, 지도는 왜곡으로부터 벗어날 수 없다. 이것은 만곡한 면으로 이루어진 지구를 지도에 투영하는 과정(지도 투영 시)에서 본질적으로 얻어지는 결과인 셈이다. 지도 투영은 지도학에서 가장 중요한 개념 중 하나이다. 지구를 투영하는 것이 경위선과 대륙의 형태, 궁극적으로 지도가 응용될 수 있는 용도에 직접적인 영향을 주기 때문이다.

  투영 과정은 개념적으로 기준타원체(지구를 특정 축적으로 축소한 것)와 이를 투영면(기준타원체를 바탕으로 투영한 면)으로부터 시작한다. 지도학자는 투영과 관련한 수학식을 이해하는 것과 더불어 이미 존재하는 투영법들의 다양한 특성들을 이해하는 것이 필요하다.


  투영법의 종류는 투영을 생성하는 데에 사용되는 투영면으로 나뉠 수 있다. 원추면은 원추도법, 평면은 방위도법, 원통면은 원통도법을 생성한다. 또한 투영면의 위치에 따라 준거타원체에 한 점, 한 선이 접하는 접선 방법(tangent case)과 두 점, 두선이 접하는 할선 방법(secant case)이 있다.

  어떤 투영법도 왜곡을 피할 수는 없지만, 대부분의 투영법은 각각 면적, 각, 거리, 방향에서 왜곡을 최소화한다. 등적도법은 면적을 보존하며, 등각도법은 각을 보존한다. 거리와 방향을 보전하는 것은 각각 등거도법과 방위도법으로 가능하다. 복합투영법은 특정한 특성을 보존하지 않고, 다양한 투영법의 특성들을 균형을 맞춘다.

출처 : (번역) http://geog.egloos.com  / (원서) Thematic Cartography and Geographic Visualization, p.137～159

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정리하면

1. 투영과정
(1) 기준타원체 결정 (기준타원체=준거타원체 란 지구를 타원체 모양[수학적 모형]으로 변환한 것)
(2) 투영면, 투영 접선 등 결정

2. 투영법 종류 구분 기준
(1) 투영면 (첫번째 그림)
- 평면
- 원통면
- 원추면

(2) 투영면의 위치에 따른 접선의 갯수 (두번째 그림)
- 접선 방법 : 투영면이 기준타원체에 접하도록 하는 것
- 할선 방법 : 투영면이 기준타원체 안쪽으로 조금 들어가서 접하는 지점이 2개가 되도록 하는 것

(3) 투영면의 축에 따라 (세번째 그림)
- 투영면을 자전축에 놓느냐, 적도축에 놓느냐... 등등 어느 축에 놓느냐에 따라 달라집니다.

(4) 어떤 특성의 왜곡을 최소화하느냐에 따라
- 등각도법 (각을 보존. 형태가 똑같음 ex) 한반도의 경계선이 일그러지지 않음)
- 등적도법 (면적을 보존. 그 대신 형태가 좀 일그러지겠지요. 등각도법에서는 면적의 왜곡이 심하죠.)
- 등거도법 (거리를 보존.)
- 방위도법 (방향을 보존.)
- 복합투영법 (섞어서)