С изображением рельефа способом штрихов.
Однако, требования к топокартам, к изображению рельефа на них все усложнялись. В частности, необходимость достаточно точного определения по картам углов наклона,абсолютных и относительных высот точек местности привела во второй половине XIX в. к замене штрихового способа изображения рельефа способом горизонталей (изогипс).
Этот способ был известен еще в начале XVIII в.
при передаче рельефа штриховым способом схематические горизонтали проводились как примерные границы для рисовки штрихов.
Накопление высотных данных на обширные территории происходило во второй половине XIX и в начале XX в. в ходе специальных топографических съемок с помощью новых инструментов для определения высот (Кипрегеля при мензульной съемке).
В итоге на рубеже XIX и XX вв. на значительные территории в ряде стран Европы, а также и России были созданы обновленные, более точные и крупные по масштабу топографические карты с достаточно подробной передачей рельефа.
Первая мировая война вызвала резкое увеличение выпуска топографических карт и послужила толчком к внедрению новых методов съемки, в частности и аэрофотосъемки, позднее приведшей к коренному совершенствованию создания топографических карт.
Хотя топографические карты создавались в первую очередь для военных целей, они, благодаря точности и детальности в изображении местности, находили применение и для гражданских наук. Существенное значение имело использование их в качестве основы для пространственной привязки различных полевых исследований, для составления крупномасштабных тематических карт.
В связи с потребностями кораблевождения и обеспечения его безопасности во всех крупных морских государствах (в том числе в России) в XIXв. были созданы специальные гидрографические службы.
Их главной задачей было составление навигационных карт для целей мореплавания. Основное содержание таких карт состоит в показе глубин (способом отметок), разного рода препятствий для движения судов, особенностей береговой линии и прибрежных объектов, важных для навигации.
Уже к началу XX в. навигационные карты имелись на все моря, по которым осуществлялось регулярное движение судов.
Изобретение глубоководного лота сделало возможным измерение и океанических глубин, но из-за трудностей промеров число измерений океанических глубин долгое время оставалось недостаточным.
Развитие географической науки и ее отраслей, а также и возросшие запросы со стороны практики привели к тому, что в XIX в. стали приобретать все большее значение тематические карты, и в первую очередь карты для передачи физико-географических явлений.
Тематические карты природы появились еще на рубеже XVII и XVIII вв., например карты ветров и магнитных склонений английского ученого Э. Галлея, которые были составлены для мореплавателей.
Примерно в середине XVIII в. начинают создаваться первые геологические карты, вызванные потребностями горного дела.
Однако в XVII в. тематические карты были очень немногочисленны.
В XIX — начале XX в. многие естественные науки завершили этап своего становления, накопили довольно обширный материал, который необходимо было отразить картографически, что давало бы возможность осмыслить и уточнить закономерности пространственного размещения и взаимосвязей исследуемых явлений.
Так, А. Гумбольдт в 1817 г. составил первую карту с изотермами, анализ которых дал ему возможность установить закономерность распределения температур на поверхности Земли. Тем самым было положено началосозданию климатических карт, способствовавших, в свою очередь, возникновению климатологии как самостоятельной отрасли географической науки.
Во второй половине XIX в. к широкому использованию тематических карт обратились такие отрасли науки, как геология, география почв, океанография, зоогеография, экономическая география, метеорология и др. Эти карты становились эффективным средством для выяснения закономерностей размещения и взаимосвязей исследуемых явлений, а также их развития и прогнозирования. Тем самым обеспечивалось становление картографического метода исследования. При этом сами тематические карты активно воздействовали на развитие «своих» отраслей науки. Например, синоптическая метеорология могла получить практическое развитие лишь тогда, когда поступающие с метеостанций данные стали показывать на соответствующих синоптических картах в определенные сроки.
В итоге XIX век и начало XX для картографии характеризовались широким развитием тематического картографирования, что осуществлялось при тесном взаимном влиянии тематических карт и соответствующих отраслей науки.