對於一個要親身遠離陸地、闖入神秘無邊的海洋、尋找新大陸、探索新航路的航海家來說，隻知道大地是球形的自然是遠遠不夠的。他還需要了解地球大小，海陸分布，因而具備可供航線分析的較精確世界地圖是十分重要的。在這方麵，中國明代的條件也不成熟。
在地球學說的基礎上，古希臘學者最早開始測算地球的大小。第一位是克利德的攸多克索，他測得地球周長約合6萬公裏。第二位是迪西亞庫，他測得地球周長約合5.2萬公裏。第三位是公元前3世紀的埃拉托色尼，他巧妙地、創造性地、科學地測出了地球的周長約合39690公裏，精確度達99%以上。這個數字被希臘羅馬世界普遍接受，以後的測算均都不如這個精確度。
中國古代也有相似的測量，雖然時間晚得多。大約隋仁壽四年（604年），劉焯向隋文帝提出，周髀的日影千裏差一寸的說法不準確，建議重測，以使“天地無所匿其形”。唐開元十二年（724年），僧一行和南宮說進行了大規模的地理緯度測量，其中還在豫東平原進行了世界上第一次子午線實測，測得“351裏80步而極差一度。”351.27裏實際上是子午線一度的弧長。把唐度唐裏換算成公製單位，約合132公裏，約大了19.7%。有了這個數據，隻要再乘以365.25（周天度數），就立即可求得整個子午圈長度。但是他們就此駐足，沒有再朝推算地球大小方向前進一步。這又是一件令人深思的憾事。元代郭守敬曾做過大規模的緯度測量——四海測驗。但這一工作更不涉及地球大小。由此可見，中國古代比較發達的為製訂曆法而進行的緯度測量，本來可以推算出子午圈長度，了解地球大小，但由於狹隘大地觀的束縛，就始終沒有像希臘人那樣做。
古代中國和古希臘在地圖學方麵都有著燦爛的成就，但主要由於地理環境的影響，兩者發展方向不同。古希臘及地中海沿岸國家，腹地小，可耕地少，發展農業受到很大限製，但彼此可以通過地中海互通有無，所以為遠航服務的大範圍、小比例尺地圖推廣起來。這類地圖目的不在於描繪陸地內部地形地物，而在於正確描繪陸地之間、海港之間的正確位置。茫茫海洋無固定的地物標誌，因此統一用經緯度測定船舶、航線、目的港的正確位置，並把它們描繪在航海圖上，似乎是有效的方法。要把地域範圍很大的地中海及其周圍地區的國家位置（主要是重要地點的經緯度）正確地標繪在篇幅有限的小比例尺平麵圖上是不容易的。為了避免和減小地球曲率、半徑引起的誤差，地圖投影法也似乎是有效的方法。所以在古希臘製圖係統中，普遍采用經緯度和投影法。公元2世紀的希臘學者推羅的馬林首先發明了等角正圓柱投影法。該法適宜編製海圖。大天文學家、地理學家托勒密則創立了正軸圓錐投影法和修正圓錐投影法。“sup”31“/sup”前者常用於繪製中緯度東西延伸地區，後者適宜繪製從赤道熱帶到北極圈的大範圍地圖。正確測出地球大小的前3世紀的埃拉托色尼首先提出了經緯網概念。托勒密則繼承和發展了埃拉托色尼以來的古希臘地圖學傳統。他在《地理學導言》一書中搜集了8000多個地方的經緯度，建立起地理經緯網。他還用正軸圓錐投影法編製了世界地圖。托勒密的《地理學導言》和世界地圖成為西方傳統地理學的代表。
歐洲中世紀，一種把世界想像為圓形平麵的T-O型地圖發展起來：人居世界用一個四周環繞著海洋的圓來表示，即O形，圓中有一個T形的海域。“sup”32“/sup”這種圖既沒有經緯度，更沒有投影法，大大歪曲了世界的形象。但到13世紀，古希臘科學的地圖學傳統在西歐開始複蘇，14世紀托勒密的《地理學導言》被發現，1410年被回譯成拉丁語在歐洲傳布，托勒密的世界地圖也於1475年複原出版。至此T-O型地圖開始銷聲匿跡，較精確的世界地圖推廣起來。地理大發現前夕和開始後，地理學家們更大量製作世界地圖和地球儀，為地理大發現推波助瀾。
中國地圖學發達稍早於古希臘，並有較高水平，但屬於另一種地圖係統。中國幅員遼闊，氣候適宜，因此自古以農業立國，注重灌溉水利，並一直采取重農抑商政策，更不鼓勵海外貿易。中央及地方政府編製地圖，主要用於分配土地、征收賦稅、軍事進攻、城池防禦以及交通水利等方麵，故非常需要能詳細反映地理要素的地圖、包括地籍圖、政區圖、地形圖等。所以為這些目的服務的小範圍大比例尺地圖發展起來。這類圖主要反映陸地，有豐富的地物標誌，可以用平麵測量法保證精確度，所以沒有特別必要測定經緯度。這類圖一般範圍不大，地球曲率造成的製圖誤差一般可以忽略不計，所以也沒有特別必要發明采用地圖投影法。中國大比例尺地圖十分精確，地形表示也有較高的水平。最傑出的代表是長沙馬王堆三號漢墓出土的地形圖。中國傳統地圖學的奠基人是3世紀的裴秀。他總結前人經驗創立了用於繪製地圖的“製圖六體”和用於拚接、縮製地圖的“計裏劃分”。六體即分率、準望、道裏、高下、方邪、迂直。前三體講比例尺、方位、距離，後三體講測量學對斜距歸化到水平距離的改正（高下）、方向偏差的改正（方邪）和曲折改正（迂直）。這些理論和方法顯然適用於測繪小範圍大比例尺地圖，可以大大提高精確度，保證質量，但也顯然在測繪大範圍小比例尺地圖時存在較大缺陷，會產生嚴重誤差。事實上中國古代也從不發展世界地圖，也從不采用經緯網和投影法的地圖。鄭和七下西洋也沒有繪製一幅他們途經的、從中國東南沿海到非洲東北海岸、從西太平洋到北印度洋的大範圍小比例尺地圖。鄭和船隊繪製的《鄭和航海圖》，是一字展開的長卷式地圖。圖中注重對沿途山川航道地形地物的形象描繪，很像中國傳統的長卷式山水畫。全圖沒有統一的方位，而是依照往返的主要航道由右向左展延，因而各個地區無法正確拚接；圖上的內容全是在船上能看到的海岸和島嶼，而不反映所經地區的地理全貌；全圖沒有統一的比例尺，致使海圖與實際情況誤差很大，許多地方很難與實地對照辨認，相互之間也難以比較大小。所以這種圖隻是非常粗略的示意圖，它在形式上與羅馬的道路裏程圖、中世紀歐洲的朝聖地圖倒有些相似。比起地理大發現時代航海家們對所發現地區（海域）繪製的有統一方位、比例尺、經緯度、投影法、羅經線的（長）方形地圖，其缺陷是明顯的。