Les cartes de régions relativement petites de la Terre, comme un état ou une province, montrent avec précision les lieux, les distances et les directions. Pour de plus grandes régions de la Terre comme un hémisphère, ou, pour la Terre entière, une carte ne peut pas montrer toutes les distances et directions avec précision parce que la Terre est ronde, alors que les cartes sont plates. Selon l’utilisation prévue de la carte, différentes techniques de cartographie ont été inventées pour montrer certains aspects tels que les distances de manière réaliste au détriment d’autres aspects tels que la direction ou la taille relative des masses terrestres et des plans d’eau. Une carte Mercator est une technique où les directions de la boussole sont affichées sous forme de lignes droites. Il a aidé les marins à cartographier les routes vers des endroits éloignés et est devenu la norme pour la navigation mondiale.
Un cylindre peut être découpé et déroulé en douceur sur la surface plane d’une carte. En raison de cette propriété, différents mappages globe-cylindre ont été inventés par des personnes au cours des siècles passés. Dans une méthode de cartographie simple, on enveloppe une feuille de papier transparente dans un cylindre autour de l’équateur d’un globe. Ensuite, tout en gardant le pôle Nord du globe pointé vers le haut, on peut voir tous les points du globe horizontalement et les marquer sur le papier.
Dans cette cartographie, les longitudes sont représentées par des lignes verticales équidistantes et les latitudes par des lignes horizontales. Les distances est-ouest sont précises à l’équateur, mais s’étendent partout ailleurs. Par exemple, le Groenland semble extrêmement large. En fait, les pôles Nord et Sud s’étendent sur toute la longueur de la carte même s’il ne s’agit en réalité que de points. Cela est vrai pour tous les mappages cylindriques où le cylindre se connecte à l’équateur du globe.
Dans la cartographie décrite ci-dessus, les distances nord-sud sont représentées avec précision. Comme les distances est-ouest varient de l’équateur aux pôles alors que les distances nord-sud ne le font pas, une telle carte cause des difficultés lors de déplacements vers des endroits éloignés car l’itinéraire à suivre n’est pas toujours représenté en ligne droite. En 1569, le géographe et cartographe flamand Gerardus Mercator inventa la carte Mercator où les itinéraires de n’importe quelle direction donnée par la boussole étaient indiqués sous forme de lignes droites. La carte Mercator était considérée comme une invention importante car elle est venue à une époque où la navigation et la navigation nautique prenaient de l’importance.
Mercator a étiré les distances nord-sud pour correspondre à l’étirement est-ouest à n’importe quelle latitude donnée. Cela rendait les distances, et donc l’échelle, identiques dans toutes les directions autour de n’importe quel point. Néanmoins, les zones éloignées de l’équateur, comme le Groenland, semblaient immenses car elles étaient très larges et très hautes. Malgré cela, la méthode de cartographie de Mercator était très utile aux marins.
Une carte Mercator est utile pour représenter les régions de l’équateur à la zone des cercles arctique et antarctique. Au-delà, la distorsion des distances et des zones est extrêmement importante. De nos jours, les avions sont capables de suivre les routes les plus courtes à travers le monde ; cependant, ces routes n’utilisent pas des directions de boussole constantes, mais des routes en courbe constante appelées « grands cercles ». Pourtant, une carte Mercator est très populaire pour montrer les zones et les pays proches de l’équateur. Les cartes Mercator sont souvent utilisées par les logiciels de cartographie en ligne établis, car les calculs de zoom avant et arrière peuvent être effectués rapidement.