中国古代的测量与制图技术曾经远远领先其他国家，各类地图广泛应用于政治、军事活动和生产实践的诸多领域。从绘制地图的原材料方面来讲，早期的地图制作材料以绢帛为主（少数用布料）；从隋代开始，由于大编图志风气的兴盛，开始尝试采用纸卷代替绢帛；宋元以后，雕版印刷业日渐发达，纸质印刷地图益为流行，许多地理志书中都插配上了相应的地图。不过，在我国古代，除了绢帛地图、纸卷地图外，还曾出现过其他各色材料绘制的地图。举其大者，即有原始地面刻划地图、九鼎地图、铜版地图、石刻地图、木刻地图、刺绣地图、“聚米图”、面糊木屑地图模型、熔蜡地图模型、沙石地图模型等等。这些用不同材料制作的特种地图，从不同侧面反映了中国古代地图发展的水平，值得系统总结和阐介。
从发生学角度来看，原始先民最初用以表述地理知识的方式很可能是图而不是文字。新中国成立初期，在我国西南地区进行民族学调查时，曾发现尚无文字的原始民族，保存有某些图腾的遗迹；近年来，在内蒙古阴山、宁夏贺兰山等地所发现的岩画中，也有大量的鸟兽、草木图形。这说明在人类社会出现文字以前，先民主要是依靠在地面或岩石上绘画符号，以缺少文字注记的简单图形来记载已知的地理事物。古史传说大禹治水时，曾从水神河伯那里得到过一方水淋淋的大青石，上面刻划有一些弯弯曲曲的水道线条，大禹借助它视察地形，导山导水，终于治服了洪水灾害。这个故事或许荒诞无经，但古代文献中关于“九鼎图”的记述却信而有证，可以增加我们对原始地图的了解。据《左传》记载：“昔夏之方有德也，远方图物，贡金九牧，铸鼎象物，百物而为之备；使民知神奸，故民入川泽山林，不逢不若，魑魅魍魉，莫能逢之。”《汉书·郊祀志》也说：“禹收九牧之鼎，象九州。”夏禹九鼎上的图像后世称为“九鼎图”，其上的内容十分丰富，“山之奇，水之奇，草之奇，木之奇，禽之奇，兽之奇，说其形，著其生，别其性，分其类”（明·杨慎《山海经补注》序言），“按其文，有国名，有山川，有神灵奇怪之所际，是鼎所图也”（清·毕玩《山海经新校正》序言）。可见，如把九鼎的图像综合在一起，就构成了一幅原始象形的全国总图。有关专家认为，我国古代文献中记载的“九鼎图”，要比公元前1300年埃及努力亚塔金字塔一带的巴比伦鲁地图约早800多年（金应春、丘富科编著《中国地图史话》，科学出版社1984年版），其在世界地图发展史上的地位可见一斑。夏禹所铸的铭刻着原始地图的九鼎，传至西周时仍被视为国宝而收存在陪都雒邑城中。但到战国末年，秦攻周（周赧王迁都后的西周），取九鼎，一鼎沉溺于泅水，其余八鼎入秦，后来也下落不明。战国时，成书的地理名著《山海经》曾配有“山海图”的内容系直接取材于“九鼎图”。晋代陶渊明《读山海经》诗中有“泛览周王传，流观山海图”之句，可见当时社会上还留存有“山海图”。可惜《山海经》中的地图后来失传，我们已无法深入了解“九鼎图”和“山海图”的本来面目。
两周时期，我国的制图技术有所提高，各类专题地图大量涌现，制图材料除后世经常采用的绢帛以外，还有金石、木质材料。《论语·乡党》篇中提到“式负版者”，“式”是致敬之意，所谓“负版者”，郑玄笺注云：“持邦国之图籍”。因为，当时的地图主要雕刻在铜版、石版、木版上，比较笨重，所以，要通过背负才能送运或观览。
1975年，河北平山县在发掘战国中山国墓葬一号墓时，发现了一幅公元前310年左右的、刻在铜版上的“兆域图”。此图是长95cm、宽48cm，用金丝银缕搓成线划符号和铭文的，并注明有“方二百尺”比例的墓域建筑规划平面图，迄今已有2300年的历史，是我国目前发现的最早的一幅地图，现珍藏于北京故宫博物院。铜版地图发展到清代已十分完善，康熙五十六至五十七年（公元1717~1718年）制作的“皇舆全览图”，就曾被雕成铜版形式。这幅地图先后被镌成几种版本，收藏于内府的版本为“三十二叶本，内地十六叶，边外十六叶”（《清史稿·何国宗传》），拼合起来就是一幅全国地图，今收藏在中国第一历史博物馆。1921年，沈阳故宫发现的41块铜版地图，是“皇舆全览图”的另一个重要版本，这个版本首次采用以经纬线分幅的制图技术。另外，“皇舆全览图”还有以分省分府分幅绘制的“小叶本”，共计227叶，内容更为详细，但未著经纬线，也“无边外诸图”。后来，北京图书馆藏的分省分府“皇舆全图”和民国21年北平民社影印的“内府地图”即属于这一系统（中科院自然科学史研究所地学史组主编《中国古代地理学史》，科学出版社1984年版）。
石刻地图出现的时间也比较早，《述异记》记载春秋时鲁国人公输般创造了最早的石刻地图，即雕刻在洛阳石宝山岩石上的“九州之图”。据说，直到南北朝时代，那幅地图仍保留在原地。两汉时期，石刻地图更为广泛。新中国成立后，杭州市出土有1900年前的石刻星图，这是世界最早的一幅石刻天文图。另外，四川出土的东汉市井画像砖上有汉代市场布局图，也是汉代石刻地图的一种流变。我国现存最早的石刻全国地理图为保存于西安碑林的“华夷图”和“禹迹图”，其中“禹迹图”是南宋“刘豫阜昌七年”（1136年）4月刻石，“华夷图”上石时间则晚半年。“华夷图”和“禹迹图”的长、宽均为3. 42尺（合今0. 77m），同刻在一块石碑的正背两面。相传，“华夷图”是宋辽人根据唐代贾耽的“海内华夷图”缩小10倍编绘而成。从碑石上看，图上没有画方，四周的中间标有东西南北4个方位，以图中内容而言，堪称一幅以中国为主的亚洲地图。“禹迹图”的绘制时间约在北宋元丰四年（1081年）至绍圣元年（1094年）间，是目前看到的最早的画方地图。此图采用大比例尺，“每方折地百里”，其中横方70，竖方73，共计5110方。由于制图范围比“华夷图”小，又采用了画方方法，精度明显提高，海岸线、长江、黄河及其主要支流的线画基本符合当时的实际情况，因而成为我国古代石刻地图的一个典范之作。另外，考古工作者1964年在四川荣县发现的北宋末年刻石的“九域守令图”，淳佑七年（1247年）上石；收藏于苏州博物馆的“地理图”；刻在广西桂林市城北鹑鸿山（鹦鹉山）南麓三面亭后石崖上的南宋“桂州城图”，都是宋代石刻地图的珍品。
在我国古代，与铜版地图、石刻地图并行的还有木刻地图。早在大约公元5世纪中期，南朝刘宋的谢庄就首先做过“木方丈图”，“山川土地，各有分理，离之则州别郡殊，合之则宇内为一”（《宋书·谢庄传》）。宋神宗熙宁七年（1074年），沈括出任河北西路察访使时，“始为木图，写其山川道路”，“至官所，则以木刻上之，上召辅臣同观，乃诏边州皆为木图，藏于内府”（《梦溪笔谈》卷25）。南宋光宗时期（1190~1194年）的黄裳也曾“作舆地图以木为是（《玉海》卷14）。元朝时西方的地圆说、地球仪传入我国，国内相应也出现了彩绘木地球仪，“其制以木为圆球，七分为水，其色绿；三分为土地，其色白。画江、河、湖、海，脉络贯串于其中；画作小方井，以计幅员之广袤，道里之远近”（《元史·天文志》）。前面曾经提到的清康熙“皇舆全览图”除铜版形式外，也曾被雕成木版地图，原图是在实测数据基础上编绘的，又第一次采用经纬线都为斜交直线的梯形投影法，对近代中国地图制作技术的发展产生了巨大影响。
古代的绢帛地图多采用彩绘方式，有些类似山水风景画，但也衍生出过一种刺绣地图的流派。最早的刺绣地图始见于三国时期的吴国。据晋人王嘉《拾遗记》，吴主孙权“军旅之隙寻善画者，使图山川形势军阵之象”。但彩绘的地图既经风吹雨淋，容易褪色失真，所以，孙权让身怀绝技的丞相赵达之妹把山岳、河流、城邑、行阵之形，按一定比例缩小，并用五彩丝绒线刺绣于“方帛之上”。这样，行军打仗时随身携带起来十分方便，赵达之妹因此很得孙权宠幸，并被晋封为夫人。与一般绢帛地图相比，刺绣地图虽然颇费工艺，但经久耐用，直观性更好一些。所以后来广泛应用于军事活动。例如，在抗日战争时期，我晋察冀军区司令部里就曾使用过这类地图。
我国制作地图模型的历史也相当悠久，并且有多种多样的形式。东汉建武八年（32年），光武帝刘秀西征割据今甘肃天水一带的隗嚣，大将马援“于帝前聚米为山谷，指画形势，开示众军所从道径往来，分析曲折，昭然可晓”（《后汉书·马援传》）。这种“聚米图”，取材方便又直观形象，后世多有仿效。如宋人赵殉就曾仿照马援的方法制作过“聚米图经”。博学多才的北宋科学家沈括也制作过多种地图模型，“其初遍履山川，旋以面糊木屑写其形势于木案上。未几寒冻，木屑不可为，又熔蜡为之。皆欲其轻，易妾故也”（《梦溪笔谈》卷25）。这类以面糊木屑或熔蜡为材料所制的地形模型图，取材便宜，但与“聚米图”一样，也有不便长久保存的缺点，只是绘制草图时采用的临时办法，所以沈括后来呈给朝廷的地图仍是刻工精美的木刻品。南宋朱熹曾尝试用“胶泥”起草地图模型，按当时的政区划分，“以两三路为一图，而傍设牝牡，使其犬牙相入，明刻表识，以相离合”（《鹤林玉露》卷3）。无耐，胶泥材料尚不如面糊木屑或熔蜡，因为难度太大，朱熹的“胶泥”地图最终未能完成。在历史上，人们还有用沙石制作地图模型的成功经验。今四川都江堰市二王庙（即二郎庙）尚存一幅用沙石材料制成的“都江堰灌溉区域图”，长4m多，高2m，气势磅礴，虽为清朝作品，但至今完好保存，可称是我国古代地图模型的一个杰作。
另外，据史书记载，唐代还一度出现过壁画式地图。李德裕出任宰相时（833~847年），“乃建筹边楼，按南道山川险要与蛮相入者图之左，西道与吐蕃接者图之右，……乃召习边事者与之指画商订，凡虏之情伪尽知之”（《新唐书·李德裕传》）。李德裕画在筹边楼墙壁上的军事地图精度如何难以推测，但这类地图不可能随军移动，因而没有多少实用价值，后世未见再有仿效者。
由上述可知，我国古代曾出现过多种多样的制图形式，其中大多为中国特色，国外地图发展史上似不多见。古人根据具体需求，因时制宜，因地取材，充分展现了他们的聪明才智。这些丰富多彩的地图样式，构成中国地理学发展史上一个重要组成部分，也是悠久灿烂的中华文明的具体反映。现代地理教学中通用的塑料泡沫地图或地球仪，无疑与古代的特种地图有一定的渊源关系。而文物展览、园林风景建设中广泛采用的胶泥、沙石地图模型也从古代制图技术中汲取过营养。可见，如何总结我国古代在制图学领域的伟大成就，推陈出新，使之发扬光大，服务于当前的经济和文化建设，当有着一定的现实意义。