西方最早使用投影法绘制精确地图的 ， 是公元前3世纪古希腊地理学家埃拉托色尼 。在这之前地图投影曾用来编制天体图 。埃拉托色尼在编制以地中海为中心的当时已知世界地图时 ， 应用了经纬线互相垂直的等距离圆柱投影 。
1569年 ， 比利时的地图学家墨卡托首次采用正轴等角圆柱投影编制航海图 ， 使航海者可以不转换罗盘方向 ， 而采用大圆直线导航 。卡西尼父子设计的用于三角测量的投影及兰勃特提出的等角投影理论和设计出的等角圆锥、等面积方位和等面积圆柱投影 ， 使得17-18世纪的地图投影具有了时代的特点 。
19世纪 ， 地图投影主要保证大比例尺地图的数学基础 ， 以适应军事制图发展和地形测量扩大的需要 。19世纪还出现了高斯投影 ， 它是德国高斯设计提出的横轴等角椭圆柱投影 ， 这种投影法经德国克吕格尔加以补充 ， 成为高斯-克吕格尔投影 。
19世纪末期以后俄国一些学者对投影作了较深入地研究 ， 对圆锥投影常数的确定提出了新思路 ， 又提出了根据已知变形分布推求新投影和利用数值法求出投影坐标的新方法 。
20世纪50年代以来中国学者提出了双重方位投影、双标准经线等角圆柱投影等新方法 。
20世纪60年代以来 ， 美国学者对地图投影的研究结果 ， 提出空间投影、变比例尺地图投影和多交点地图投影 ， 为人造地球卫星等提供了所需的投影 。
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