Карта должна быть не только плоским, но и уменьшенным до необходимых размеров изображением поверхности. Поэтому, прежде чем проектировать на плоскость, картографируемую поверхность уменьшают. Математическая модель Земли в заданном масштабе, называется условным глобусом.

Каждая карта имеет главный масштаб, который показывает общую степень уменьшения всей картографируемой поверхности при изображении на плоскости (карте):

μ0 = dso/dSo

где μ0 - главный масштаб карты; dso - бесконечно малый отрезок на поверхности условного глобуса; dSo - соответствующий ему бесконечно малый отрезок на картографируемой поверхности.

После проектирования - развертки условного глобуса на плоскость - главный масштаб сохраняет свое численное значение лишь в определенных точках или вдоль некоторых линий на карте. Точка карты (линия), в которой масштаб изображения равен главному масштабу, называется центральной точкой (центральной линией) проекции. В других точках карты масштаб изображения будет отличаться от главного. Поэтому, кроме главного масштаба μo, различают еще и частный масштаб

μ = ds/dSo,

где μ — частный масштаб карты; ds — бесконечно малый отрезок на карте; dSo — соответствующий ему бесконечно малый отрезок на картографируемой поверхности.
Если главный масштаб характеризует общее уменьшение изображения, то частный масштаб характеризует степень уменьшения изображения только в данной точке карты.
Отношение частного масштаба в данной точке по данному направлению к главному масштабу называется увеличением масштаба и характеризует степень искажения проекции или масштаб карты по отношению к условному глобусу:

С = μ/μo = ds/dso.

Увеличение масштаба изменяется при переходе от одной точки карты к другой, а также по разным направлениям, проложенным из одной и той же точки. Это приводит к искажению длин, направлений, углов и площадей на проекции.

Чем ближе увеличение масштаба к единице во всех точках карты, тем, следовательно, лучше и совершеннее выбранная для данной карты проекция.

Разность между увеличением масштаба С и единицей называется относительным искажением длин или просто искажением длин:

У= С - 1 = μ/μo - 1 = (μ - μo)/μo.

Если известны главный масштаб карты и ее частный масштаб в данной точке, то искажение длин может быть подсчитано сравнительно просто. Например, если главный масштаб μo = 1: 500000, а частный масштаб μ = 1:434 780, то увеличение масштаба С = 1,15, а искажение длин V= 0,15 = +15%.

Пусть на карте отрезок равен 50 мм, что при главном масштабе 1: 500000 соответствует расстоянию в 25000 м. Следовательно, действительное расстояние на местности, соответствующее данному отрезку карты, будет равно 25000 : 1,15 = 21739 м.

На картах показывают только главный масштаб, который может быть выражен в двух видах — числовом и линейном.
Числовой масштаб изображается в виде дроби, числитель которой единица, а знаменатель показывает, какова степень уменьшения длин на условном глобусе.

Например; Μ = 1/10000 или Μ = = 1/750000.

Возможна и такая форма записи масштаба: Μ = 1:100000 или Μ = 0,000001.

При графической работе на карте чаще используют линейный масштаб, показывающий число единиц, принятых для измерения длин на местности (км, мили), которое содержится в единице, принятой для измерения длин на карте (мм, см). Линейный масштаб на специально вычерченной шкале показывает число километров, содержащихся в одном миллиметре или число миль в одном сантиметре. Иногда вместо построения шкалы ограничиваются указанием: в 1 см — 1 кбт или в 1 см — 2 мили.

На морских навигационных картах в проекции Меркатора линейный масштаб строят вдоль боковых рамок карты. На топографических и географических картах линейный масштаб вычерчивают под нижней рамкой карты в виде короткой шкалы.

С уменьшением масштаба карты изображения небольших объектов становятся настолько малыми, что нанесение их на карту становится невозможным. Практикой установлено, что разрешающая способность невооруженного глаза человека равна 0,1 мм. Поэтому две точки, находящиеся на расстоянии менее 0,1 мм одна от другой, усматриваются как одна. В соответствии с этим свойством зрения человека принято линейное расстояние на местности, соответствующее на карте отрезку в 0,1 мм, называть предельной точностью масштаба (ПТМ). Кроме того, при составлении карты неизбежны некоторые неточности за счет погрешностей проектирования, вычерчивания контуров и погрешностей за деформацию бумаги. Поэтому при работе на карте условились считать, что предельная точность масштаба - это расстояние на местности, соответствующее отрезку на карте, равному 0,2 мм.

Предельная точность масштаба зависит от масштаба карты, выражается в метрах и рассчитывается следующим образом:

ПТМ = 0,0002 С,
где С - знаменатель главного масштаба карты.

Например, для карты масштаба 1:500000 ПТМ = 0,0002 χ 500000 = = 100 м.

По сути, предельная точность масштаба равна тому минимальному расстоянию на местности, которое может быть изображено на карте.

Масштаб и предельная точность масштаба карты характеризуют разрешающую способность данной карты, а также определяют допустимую погрешность, с которой на этой карте могут выполняться графические построения.