علم نقشه‌­برداری (Surveying) علمی است که هدف آن تعیین موقعیت نقاط یا عوارض مختلف میباشد. برای مثال وقتی شما طرح یک ساختمان را در روی یک صفحه کاغذ ترسیم میکنید شما کار تعیین موقعیت انجام میدهید و وقتی میخواهید آن را در روی زمین پیاده کنید در حقیقت موقعیت را شما پیاده می‌کنید.

با داشتن مختصات نقاط بسیاری از نیازهای ما برطرف خواهد شد مانند:

• تعیین ابعاد هر قطعه زمین با استفاده از مختصات رئوس آن
• تعیین زاویه بین امتدادها با داشتن مختصات دو سر امتدادها
• تعیین مساحت هر قطعه زمین با داشتن مختصات رئوس آن
• محاسبه شیب جاده یا کانال و نظیر آن با داشتن مختصات آن
• پیاده  کردن یک طرح مثل (طرح تونل، مترو، سد و …) در روی زمین با داشتن مختصات طرح
• مشخص کردن محدوده ی امالک مختلف، حل و فصل اختالفات بین صاحبان امالک
• محاسبه احجام خاکبرداری و خاکریزی در پروژه­‌ها
• محاسبه حجم آب پشت یک سد و برنامه‌­ریزی­‌های مناسب

برای رسیدن به مختصات نقاط نیاز به ابزار و وسایل نقشه برداری بوده تا با یک سری فرمول های ریاضی به تعیین موقعیت نقاط بینجامد. مجموعه مشاهدات درنقشه برداری شامل اندازه­‌گیری فاصله، اندازه­‌گیری اختلاف ارتفاع واندازه‌­گیری زاویه می‌باشد.

دربرخی مواقع ممکن است که تعداد نقاط تعیین موقعیت شده زیاد باشد در آن حالت آنها را در روی یک صفحه با اصول خاصی میتوان نشان داد که بدین صورت نقشه (در نقشه‌­برداری) تهیه می­‌گردد.

نقشه، نمایش مختصات نقاط با اصول ومقیاس معین است که درآن عوارض طبیعی ومصنوعی باعلائم خاصی نشان داده میشود. مانند: نقشه ی قاره­‌ها، نقشه‌ی کشورها، نقشه‌ی استانها، نقشه هاى شهرى، نقشه هاى ساختمانى معمارى،نقشه های صنعتى،فنى وغیره.این نقشه ها بسته به نوع کاربرد آنها درعلوم و صنایع مختلف با روشها و دقت هاى گوناگون تهیه میشوند.

سیر تحول نقشه برداری:

از زمانی که انسان ها اولین سازه های بزرگ را ساختند، نقشه برداری انجام شد. در قرن ۱۸، تکنیک ها و ابزارهای مدرن برای نقشه برداری شروع ابداع شد. جسی رامسدن اولین تئودولیت دقیق را در سال ۱۷۸۷ معرفی کرد. این ابزاری برای اندازه گیری زوایای سطوح افقی و عمودی بود. تئودولیت رامسدن گام بزرگی به جلو در دقت این ابزار بود. ویلیام گاسکوئین در سال ۱۶۴۰ ابزاری را اختراع کرد که از یک تلسکوپ با یک تلسکوپ نصب شده به عنوان وسیله هدف استفاده می کرد.

تنها در اواخر قرن ۱۸ بود که بررسی‌های دقیق شبکه مثلث‌سازی کل کشورها را ترسیم کرد. نقشه برداری در آغاز قرن نوزدهم با شروع انقلاب صنعتی به یک شغل حرفه ای تبدیل شد که تقاضای زیادی داشت. این حرفه ابزار دقیق تری را برای کمک به کار خود توسعه داد. پروژه های زیربنایی صنعتی از نقشه برداران برای چیدمان کانال ها، جاده ها و راه آهن استفاده می کردند. در ایالات متحده، قانون زمین در سال ۱۷۸۵ سیستم عمومی نقشه برداری زمین را ایجاد کرد. این مبنایی برای تقسیم مناطق غربی به بخش هایی بود تا امکان فروش زمین فراهم شود.

در آغاز قرن ۲۰ نقشه‌برداران همچنان با مشکل اندازه‌گیری دقیق فواصل طولانی مواجه بودند. دکتر ترور لوید وادلیدستگاه تلورومتر را در دهه ۱۹۵۰ توسعه داد. فواصل طولانی را با استفاده از دو فرستنده/گیرنده مایکروویو اندازه گیری می شد.

نیروی هوایی ایالات متحده اولین نمونه از ماهواره های سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) را در سال ۱۹۷۸ پرتاب کرد. GPS از مجموعه بزرگتری از ماهواره ها و بهبود انتقال سیگنال برای ارائه دقت بیشتر استفاده کرد. مشاهدات اولیه GPS به چندین ساعت مشاهدات توسط یک گیرنده ثابت نیاز داشت تا به دقت نظرسنجی مورد نیاز برسد. پیشرفت‌های اخیر در ماهواره‌ها و گیرنده‌ها امکان نقشه‌برداری واقعی سینماتیک (RTK) را فراهم می‌کند.

تئودولیت، توتال استیشن و GPS مدرن ترین ابزارهای نقشه برداری قرن حاضر هستند سنجش از دور و تصاویر ماهواره‌ای همچنان بهبود می‌یابند و ارزان‌تر می‌شوند و امکان استفاده معمول‌تر را فراهم می‌کنند. فناوری پهپاد همراه با پردازش تصویر فتوگرامتری نیز در حال ظهور است.

معمولاً عملیات نقشه‌برداری شامل دو مرحله برداشت (یا اندازه‌گیری و محاسبه) و ارائه نتایج کار است. در مرحله اندازه‌گیری، از وسایل و دستگاه‌ها ( نظیر توتال استیشن، تئودولیتها ، جی‌پی‌اس و …) و نیز روش‌های مختلفی استفاده می‌شود تا داده های لازم برای مرحله دوم بدست آید. نتایج کار به صورتهای نقشه ، مقاطع طولی و عرضی و… یا رقومی (مانند جدول‌ها، مدل‌های رقمی زمین) ارائه می‌گردد.

در نقشه‌برداری از مناطق کوچک اثر کرویت زمین تقریباً ناچیز است و می‌توان زمین را در منطقه کوچکی مسطح در نظر گرفت. در مواقعی که زمین را مسطح فرض کنیم روش نقشه‌برداری، مستوی نامیده می‌شود این فرضیه مادامیکه سطح منطقه مورد نظر از چند صد کیلومتر مربع تجاوز نکند قابل قبول است. نقشه‌برداری مسطح (مستوی) برای کارهای مهندسی معماری، عمران، کارهای ثبت و املاکی، تجاری، اکتشافی بکار می‌رود. برای نمایش اطلاعات جمع‌آوری شده در نقشه‌برداری از سیستم تصویر استفاده می‌گردد. رایج‌ترین سیستم تصویر مورد استفاده در نقشه‌برداری، سیستم UTM (Universal Transvers Mercator) می‌باشد.