Kartogrāfija ir karšu veidošanas māksla un zinātne, ko praktizē kartogrāfi. Cilvēki ir zīmējuši kartes tūkstošiem gadu, cenšoties izprast savu vidi. Meklējumi pēc precīzas kartes mudināja pētniekus doties piedzīvojumos uz tāliem apgabaliem jau 1700. gadsimta gados, un mūsdienās kartogrāfi joprojām bieži atrod darbu, pateicoties pastāvīgajām politiskajām un ģeoloģiskajām izmaiņām visā pasaulē. Lai apmācītu kartogrāfiju, studentam jābūt gatavam apgūt vairākus gadus ilgus kursus vairākās disciplīnās.
Termins cēlies no diviem grieķu vārdiem: chartis, kas nozīmē karte, un graphos, kas nozīmē zīmēt vai rakstīt. Vēsturiskajos laikos atsevišķs kartogrāfs zīmēja karti pilnībā, bieži vien ar ierobežotu informāciju. Mūsdienu kartogrāfijas speciālistiem ir priekšrocības, ko sniedz datori un cits aprīkojums, kas viņiem palīdz, padarot kartes precīzākas. Arī kartogrāfijas zinātne ir attīstījusies, jo daudzas kartes ir kļuvušas par multivides datu sprādzieniem, kas lasītājam ir pilns ar informāciju.
Pamatkartogrāfija aptver divus datu komponentus. Pirmais ir atrašanās vietas dati, kas norāda, kur atrodas attēlotais apgabals. Senajās kartēs atrašanās vietas dati bieži rādīja, kur kaut kas atrodas saistībā ar kaut ko citu, taču mūsdienu kartēs parasti tiek izmantotas ģeogrāfiskās koordinātas, piemēram, platums un garums, lai orientētu savus objektus. Otrs datu veids ir attiecinājuma dati, kas parāda ūdenstilpes, kalnus, ielejas, pakalnus un citas interesējošas un ievērojamas ģeogrāfiskas iezīmes.
Pasaules karte atspoguļo milzīgu matemātisko un estētisko izaicinājumu, proti, zemeslodes pārvēršanu divdimensiju virsmā. Daudzi kartogrāfi gadsimtu gaitā ir cīnījušies ar šo problēmu, cenšoties precīzi un efektīvi projicēt zemeslodes iezīmes. Šīs problēmas risināšanai ir izmantotas daudzas pieejas, tostarp Mercator Projekcija — karte, kas izkropļo ģeoloģiskās iezīmes uz ziemeļiem un dienvidiem no ekvatora, lai iekļautu zemeslodi glītā taisnstūrī. Citas kartes attēlo zemeslodi pa daļām, samazinot nepieciešamo izkropļojumu.
Kartogrāfijā nepieciešamās prasmes ir milzīgas. Kartogrāfija lielā mērā balstās uz matemātiku, lai attēlotu Zemi, kā arī zinātni, kas palīdz aprakstīt un izprast ģeoloģiskās iezīmes. Specializētās kartēs var būt ietvertas tādas lietas kā okeāna zondēšana, kam nepieciešamas zināšanas par okeanogrāfiju, vai unikāli iežu veidojumi, kas nozīmē reģiona ģeoloģisko izpēti. Zināšanas par notiekošajiem politiskajiem notikumiem arī ir svarīgas, jo tautas sadalās, maina nosaukumus vai pazūd biežāk, nekā daudzi cilvēki saprot.
Kartogrāfijas produktus var iedalīt divos aptuvenos karšu veidos, lai gan tie bieži var pārklāties. Topogrāfiskā karte ir tāda, kas ir veidota tā, lai tā atbilstu tajā attēlotajai ainavai. Topogrāfiskās kartes parasti ietver augstumus, galvenās ģeogrāfiskās iezīmes un citu informāciju, ko kāds izmanto, lai orientētos. Šīs kartes bieži var izmantot gadu desmitiem, ja vien nenotiek kāds liels ģeoloģisks notikums, piemēram, vulkāna izvirdums vai zemestrīce.
No otras puses, topoloģiskā karte tiek izmantota, lai pārraidītu informāciju, piemēram, šoseju maršrutus, bīstamos valsts reģionus vai iedzīvotāju blīvumu. Topoloģiskās kartes dažkārt var būt diezgan sarežģītas, parādot vairākas svarīgas iezīmes lasītājiem, lai tās izceltu un izglītotu, un tās bieži mainās, mainoties tajās attēloto cilvēku un vietu dzīvei.