kartografske projekcije, matematički postupci koji omogućuju preslikavanje (zakrivljene) Zemljine plohe i ploha drugih nebeskih tijela u ravninu. Teorija kartografskih projekcija često se naziva matematičkom kartografijom. Svrha je proučavanja kartografskih projekcija stvaranje matematičke osnove za izradbu karata i rješavanje teorijskih i praktičnih zadaća u kartografiji, geodeziji, geografiji, astronomiji, navigaciji i ostalim srodnim znanostima. Od mnogih kartografskih projekcija proučavaju se samo one koje služe za izradbu neke karte ili za potrebe izmjere većih dijelova površine Zemlje.
Na plohi elipsoida ili sfere, točke su određene presjekom meridijana i paralela. Slika mreže meridijana i paralela u ravnini projekcije naziva se osnovnom kartografskom mrežom.
Zadaća je kartografskoga preslikavanja utvrditi ovisnost između koordinata točaka na Zemljinu elipsoidu ili sferi i koordinata njihovih slika u projekciji. Ta se ovisnost najčešće opisuje jednadžbama:
x = f1(φ, λ), y = f2(φ, λ)
u kojima su φ i λ geografska širina, odnosno duljina, a x i y pravokutne koordinate u ravnini projekcije.
Početci kartografskih projekcija stari su oko 2000 godina, kada su grčki znanstvenici prvi uveli matematičke principe u temelje preslikavanja Zemlje i zvjezdanoga neba te počeli primjenjivati mrežu meridijana i paralela. Veliku ulogu u razvoju kartografije odigrali su radovi Anaksimandra, Eratostena, Apolonija i Hiparha. Smatra se da je prvu kartu u nekoj projekciji izradio Tales iz Mileta 600. pr. Kr. Bila je to karta nebeske sfere u gnomonskoj projekciji. Među najstarije projekcije ubrajaju se stereografska i ortografska projekcija koje je upotrijebio poznati grčki astronom i matematičar Hiparh, također za izradbu karata nebeske sfere oko 150. pr. Kr. Od toga doba do danas izumljeno je nekoliko stotina kartografskih projekcija.
Radi lakšega proučavanja tolikoga broja projekcija, potrebno je izraditi njihovu klasifikaciju. Kartografske projekcije mogu se podijeliti prema položaju i obliku kartografske mreže te prema prisutnim deformacijama.
Prema položaju kartografske mreže projekcije se dijele na uspravne, poprečne i kose, a prema obliku te mreže uobičajena je podjela na konusne, cilindrične, azimut(al)ne, pseudokonusne, pseudocilindrične, polikonusne, kružne i dr.
Kartografske projekcije upotrebljavaju se za prikazivanje jednoga dijela ili cijele Zemljine plohe uz što je moguće manje deformacije. Što je manje područje koje se prikazuje, to se očekuju manje deformacije. Prema vrstama deformacija dijele se na konformne (čuvaju kutove), ekvivalentne (čuvaju površine), ekvidistantne (čuvaju duljine u određenom smjeru) i uvjetne.
Neke od projekcija dobile su imena po svojim izumiteljima. To su npr. Mercatorova (obično uspravna ili poprečna cilindrična konformna), Lambertova (azimutalna ekvivalentna, ali i konusna konformna), Bonneova (pseudokonusna ekvivalentna), Mollweideova (pseudocilindrična ekvivalentna), zatim niz pseudocilindričnih projekcija Eckerta, Kavrajskoga i dr. Mješovite projekcije dobivene su kombinacijom dviju ili više projekcija. Najpoznatija je u toj skupini Winkelova (trostruka) projekcija.
Posebnu skupinu projekcija čine geodetske projekcije, a to su projekcije za potrebe državne izmjere i izradbu službenih topografskih karata. Najraširenije su univerzalna poprečna Mercatorova projekcija (UTM), poprečna Mercatorova ili Gauss-Krügerova projekcija, polikonusna i Lambertova konformna konusna projekcija. U Hrvatskoj je za potrebe katastra i detaljnih topografskih karata u službenoj upotrebi poprečna Mercatorova projekcija elipsoida GRS80 (do 2004. bila je Gauss Krügerova /poprečna cilindrična konformna/ projekcija Besselova elipsoida).
Pri izradbi svake karte najprije treba izabrati odgovarajuću projekciju i zatim konstruirati mrežu meridijana i paralela. Danas postoje računalni programi (Ocad, Arc Info, Arc View, Auto Cad map i dr.) koji omogućuju automatsko računanje i crtanje kartografskih mreža za bilo koji dio Zemljine sfere ili elipsoida u bilo kojoj projekciji i bilo kojem mjerilu. Takvi programi omogućuju i crtanje ostalog sadržaja. Upotreba računala i crtala u kartografiji znatno je olakšala istraživanje i dobivanje sasvim novih ili inačica već postojećih projekcija.
U Hrvatskoj se kartografskim projekcijama posebna pozornost počela pridavati potkraj XIX. st. Na Geodetskom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu postoji dugogodišnji kontinuitet nastave matematičke kartografije, u okrilju koje se od 1994. nalazi i kolegij Kartografske projekcije. Doktorske disertacije na području kartografskih projekcija obranili su na istom fakultetu Branko Borčić, Nedjeljko Frančula i Miljenko Lapaine.
