地图学涉及制作和研究地图的所有方面。地图制图学家把地图分为普通地图或专题地图，定性的地图或定量的地图。普通地图用于一般目的。例如，美国地质调查局的标准地形图，图上显示了多种空间要素。为特殊目的所设计的专题地图是用于显示选定主题的分布格局，如某个州以县为统计单位的人口密度分布。定性地图是描述不同的数据类型，如植被类型；而定量地图表达排序和数值数据，如城市人口。

无论何种类型的地图，地图制图者通过使用符号、色彩、数据分类和制图概括向读者表达制图数据。

空间要素以其位置和属性为特征。为了在地图上表示某一空间要素，我们用地图符号来指示该要素的位置，并用该符号与一个或一组视觉变量的组合来显示该要素的属性数据。例如，用红色粗线代表州际公路，而用黑色细线代表州级公路。在这两个例子中，线状符号均代表公路的位置，而线的宽度和色彩这两种视觉变量与线状符号一起，将州际公路与州级公路区分开来。由此可见，合适的地图符号和视觉变量的选择是数据显示和地图制作的主要方面。

栅格数据的地图符号选择很简单：无论空间要素是否被描述成一个点、线或区域，地图符号都会应用为像元。矢量数据的地图符号的选择取决于要素的类型。一般规则是用点符号代表点要素，线符号代表线要素，面符号代表区域要素。但是，这个一般规则不适用于立体数据和集聚数据，如没有立体符号来表示高程、气温和降水量等立体数据。取而代之的是，三维表面和等值线常用来制作立体数据地图。例如，县域人口的集聚数据被作为一个集聚等级来报告，通常是把集聚数据分配到每个县的中心，然后用点符号表示。

数据显示的可视化变量包括色调、明度、彩度、大小、纹理、形状和图案（图7.2）。视觉变量的选择取决于所显示的数据类型，量度的级别通常用来对属性数据进行分类。大小（如大小圆）和纹理（如符号斑纹的不同间距）更适合用于显示排序、区间和比率数据。例如，一幅地图可以使用不同大小的圆表示不同规模的城市。形状（如圆形和方形）和图案（水平线或交叉阴影线）更适合用于显示标称数据，如一幅地图可以使用不同的区域图案代表不同的土地用途。GIS软件包会把视觉变量的选择安排在调色板上，方便用户选择组成地图符号的变量。有些软件包同时也允许自定义图案设计。如Google My Maps之类的在线制图服务，尽管选项较少，也使用相同的方法。