L'evoluzione delle conoscenze geografiche, la scoperta dei nuovi mondi e lo sviluppo cartografico sono progrediti parallelamente. Le carte dei navigatori del 500 avevano già una notevole precisione; ciò dipendeva però esclusivamente dalla bravura del cartografo in quanto non esisteva un metodo matematico unificato per rappresentare il globo terrestre od una porzione dello stesso. (Fig. 1)


Nel 1549 Mercatore studiò una proiezione geografica che prenderà il suo nome. (Fig. 2)


Nasce così un metodo matematico di proiezione cartografica. Si evidenzia immediatamente che il vero limite della rappresentazione non è la precisione del cartografo, ma l'impossibilità di rappresentarla geometricamente. La Terra ha una forma irregolare; è un ellissoide appiattito ai poli con uno schiacciamento di circa 20 chilometri. Possiamo quindi paragonarla ad una sfera di Km 6.370 di raggio che però è impossibile proiettare su di un foglio senza deformarla (Fig. 3).

I continenti, se proiettati su un piano, si deformano e perdono o i contorni reali o quelli angolari o quelli lineari. Se vogliamo fare una carta che sia esatta per almeno uno di questi tre parametri, gli altri due, inevitabilmente, cambiano. Per esempio: per calcolare la rotta di una nave, il capitano deve avere una carta isogona: in altre parole una cartina in cui gli angoli, fra i punti misurati, siano gli stessi della realtà. Questa carta é conforme rispetto agli angoli, ma le distanze e le aree misurate sulla stessa sono imprecise. Viceversa un geometra necessita di una carta catastale le cui aree equivalgono a quelle reali. Nelle carte catastali però angoli e distanze sono sfalsati. Se vogliamo una carta equidistante, in cui la distanza fra due punti sia perfettamente in scala rispetto alla realtà, le aree e gli angoli che leggeremo su questa carta saranno deformati. Non esiste una carta geografica ideale (afilattica) perché tutte le proiezioni, cioè i metodi per riportare la terra o parte di essa su un foglio, creano delle deformazioni. Possiamo affermare che le carte geografiche non sono una porzione di territorio in scala, ma un simbolismo grafico che rappresenta un territorio. Esistono dei metodi di correzione che permettono di ridurre l'errore; se si ottiene che questo sia uguale a quello grafico, possiamo considerare la carta, in sostanza, esatta.