Отдел картографии и дистанционного зондирования Земли была создана в 1930 г. вначале как карткабинет, а затем в 1943 г. преобразована в отдел, с 1987 г. – лаборатория. В 2016 году в состав лаборатории вошли группы лаборатории экспериментальных исследований геосистем — дистанционного зондирования Земли, спектральных исследований и группа «Меркатор». В 2021 году в рамках реорганизации структуры Института в состав лаборатории вошли сотрудники Центра геоинформационных исследований, а лаборатория преобразована в Отдел картографии и дистанционного зондирования Земли.
Основная деятельность карткабинета, а затем отдела картографии была направлена на выполнение картографических (камеральных) и топографических (полевых) работ по плановым темам института. Одновременно в его задачи входило обеспечение сотрудников института картами и атласами из картохранилища, которое формировалось по мере поступления новых картографических материалов. Сотрудники отдела выезжали в экспедиции для проведения топографических съёмок, оформляли географические карты для монографий, статей, диссертаций, вели большую работу по составлению и оформлению стенных географических карт и атласов, разрабатываемых в институте, вели научно-исследовательскую работу, связанную с развитием новых методов в картографии и совершенствованием содержания и оформления географических карт. В годы Великой Отечественной войны сотрудники отдела А.Ф. Захарова, А.А. Потулов работали в группе спецкартирования по составлению обзорных военно-географических карт, элементов проходимости местности и др. для командования вооруженными силами.
Важными направлениями научных исследований отдела со времени его создания были развитие морфометрических и картометрических методов. Начало им было положено в конце 1930-х гг. А.В. Стрельбицким, выступившего со статьей о способах измерений длин рек. В 1940-е гг. Н. И. Егоров и В. Н. Ченцов выполнили ряд интересных работ по морфометрии. Но на качественно новый уровень развитие картометрических и морфометрических методов поднял Н.М. Волков, который в 1948 г. в институте защищает докторскую диссертацию на тему «Измерения по картам площадей и протяженности географических объектов», а в 1950 г. публикует монографию «Принципы и методы картометрии». Разработанный им метод редуцирования позволял со значительной степенью точности определить размеры географических объектов по картам различных масштабов. Н.М.Волков возглавил после академика Ю.М. Шокальского картометрические работы в стране и создал свою школу советских картометристов. Результаты проведенных им измерений площади страны и ее отдельных частей, длин рек были приняты в качестве официальных и вошли во все политико-административные справочники того времени. Позднее, в 1960–1970-е гг., морфометрические исследования были продолжены И.Н. Чукленковой, которую В.С. Преображенский и в шутку, и всерьез называл «Богом морфометрии». И.Н. Чукленкова занималась созданием карт морфометрических показателей Кавказа, Байкальского региона, а также вместе с Л.Е. Сетунской составляли карты падений рек ЕТР. В 1978 г. И.Н. Чукленкова результаты своих работ по морфометрии древнеледниковой морфоскульптуры защитила в виде кандидатской диссертации.
Важное значение в отделе придавалось и придается развитию теоретических вопросов картографии, разработке новых методов картографических исследований. С конца 1950-х гг. в отделе разрабатывались теоретические вопросы гипсометрического и батиметрического картографирования (Н.Ф. Леонтьев). В 1960–1970-е гг. в центре внимания сотрудников лаборатории находятся теоретические вопросы атласной и тематической картографии (Н.Ф. Леонтьев). Особое место в научных исследованиях в это время занимают методологические вопросы разработки национальных атласов, их структуры, содержания, унификации (Н.Ф. Леонтьев, Г.А. Правоторова).
Дальнейшее развитие собственно теории картографии и разработка ее нового, языково-семиотического направления — теории языка карты (картономии) связано с именем А.А. Лютого. В 1976 г. он впервые ставит проблему изучения языка карты как естественно-исторического образования, а затем подробно ее исследует в ряде статей и монографиях и строит теорию языка. В рамках изучения языка карты, наряду с выявлением законов его устройства, проводились исследования по теоретической и прикладной грамматике языка, выявлению типичных ошибок в системах знаков тематических карт и их систематизация (А.А. Лютый, Н.Н. Казанцев, А.Н. Платэ, А.К. Суворов), эволюции знаковой системы карт (Н.Н. Комедчиков). В 1980-е годы в отделе картографии разрабатывались также новые методы картографических изображений, получившие название топологических (А.К. Суворов), новые методы математико-картографического моделирования при решении оптимизационных географических задач, названные методами математико-картографической оптимизации (Н.Н. Комедчиков), теоретические вопросы проектирования и построения шкал (Н.Н. Комедчиков) и др.
Другое крупнейшее научное направление, которое развивалось и развивается в отделе, это атласное картографирование. С 1954 г. сотрудники отдела участвовали в создании «Физико-географического атласа мира» (ФГАМ), изданного в 1964 г. Заведующий отделом Н.Ф. Леонтьев входил в редакционную коллегию. Автором геоморфологической карты Южной Америки была сотрудник отдела Р.С. Нарских. Инженеры-картографы оформляли разрабатываемые в институте карты. Глобальный охват картографирования в относительно крупных масштабах и разносторонняя тематика карт, их научная достоверность и хорошая согласованность, внутреннее единство, детальность, изящество оформления и великолепное полиграфическое исполнение снискали атласу мировую известность.
В 1962 г., когда полным ходом еще шли работы над ФГАМом, И.П. Герасимов выступает с новой важной инициативой подготовки «Национального атласа Кубы» в рамках международного сотрудничества советских и кубинских географов. На развитие идеи создания атласа и подготовку исходной плановой документации ушло три года. Для ученых Института географии это была совершенно новая работа. Опыта разработки национальных атласов фактически еще не было, но был опыт создания комплексных мировых и региональных атласов. В начале 1965 г. была подготовлена и утверждена его программа. К созданию национального атласа были подключены сотрудники отдела картографии Н.Ф. Леонтьев (член редакционного совета атласа), Г.А. Правоторова (консультант-картограф), А.М. Окунева (оформитель авторских оригиналов карт). Для консультации кубинских географов и картографов с 1967 по 1968 гг. (в течение семи месяцев) на Кубе находился Н.Ф. Леонтьев. Атлас был издан в СССР на русском и испанском языках в 1970 г. За создание «Национального атласа Кубы» сотрудники института И.П. Герасимов, Н.Ф. Леонтьев, Д.А. Лилиенберг, Я.Г. Машбиц награждены в 1973 г. Государственной премией СССР. «Национальный атлас Кубы» был также отмечен Золотой медалью АН Кубы (1970 г.) и Медалью ВГО СССР.
Н.Ф. Леонтьев, Г.А. Правоторова, Л.Н. Ильина и др. сотрудники отдела в 1970–1980-е гг. продолжали консультировать кубинских специалистов по созданию нового национального атласа Кубы. Л.Н. Ильина специально для этого выезжала в 1984 г. на 3 месяца на Кубу.
В конце 1960-х гг., когда в институте под руководством И.П. Герасимова создавалась 15-томная серия монографий «Природные условия и естественные ресурсы СССР», возникла идея о создании нового варианта «Физико-географического атласа мира». Постановлением Президиума АН СССР за № 014 от 21 января 1972 г. Институту географии предлагалось приступить к подготовке его нового издания. Для выполнения этого постановления сначала в лаборатории географического дешифрирования аэрокосмических материалов, а затем с 1973 г. в отделе картографии начались работы по составлению списка карт, разработке методических указаний. В них принимали участие Г.М Белякова, Н.Ф. Леонтьев, Е.А. Миронова, Р.С. Нарских, Ж.А. Полевая, Г.А. Правоторова, И.Н. Чукленкова. Первоначальное название атласа почти повторяло название 15-томной серии монографий – «Природная среда и естественные ресурсы мира» (ПСЕРМ). Создание атласа было включено в 1974 г. в планы института (научный руководитель И.П. Герасимов, куратор Н.Ф. Леонтьев (с 1978 г. А.А. Лютый), ответственный исполнитель Л.Н. Ильина). В 1975 г. была издана объяснительная записка и список карт атласа. Составление и оформление экспериментальных образцов карт выполняли инженеры-картографы: О.М. Брегман, А.Ф. Захарова, Н.К. Ивченко, М.Н. Калабина, Л.С. Курбатова, А.М. Окунева, П.К. Рубайло, С.Н. Тихова, М.С. Чевкина, Л.В. Щепеткова, Л.П. Яшенкова. В 1980-е гг. работы над новым комплексным мировым атласом значительно активизировались: 1 февраля 1988 г. приказом директора для завершения авторского оригинала атласа при отделе картографии был создан временный творческий коллектив во главе с Л.Н. Ильиной, в состав которого вошли сотрудники других научных подразделений института – Д.С. Асоян, В.В. Барыкина, Н.Л. Братцева, Р.Г. Грачева, Р.А.Лотов, С.В. Одессер, О.М. Порожнякова, И.С. Сергеева, Н.А. Тимофеева, Е.А. Финько. Позже, в 1989 г., в него вошли Г.Н. Витвицкий, Л.В. Хмелевская, Т.П. Никитина. Научное руководство отдельными тематическими блоками карт осуществляли многие ведущие ученые института – Э.Б. Алаев, А.А. Асеев, Н.С. Благоволин, А.А. Величко, Н.Ф. Глазовский, Н.Н. Дрейер, Ю.А. Исаков, Н.А. Караваева, Г.Я. Карасик, А.Н. Кренке, Ю.Г. Липец, Я.Г. Машбиц, Е.Л. Райх и др. Это была работа, которая объединяла фактически всех сотрудников института. Огромную научно-организационную работу по атласу с авторами и организациями, редактирование карт осуществляли ведущие редакторы-картографы отдела Л.В. Логинова, Р.С. Нарских, Е.А. Финько, а также приглашенные с географического факультета МГУ Т.В. Котова и Л.Ф. Январева. Большую помощь в редактировании карт атласа оказала также консультант отдела, профессор, д.г.н. И.П. Заруцкая. В этом атласе впервые были широко представлены материалы космических съемок, как уточняющих содержание карт, так и имеющих самостоятельное значение. В разработке космического обеспечения атласа приняли участие сотрудники отдела Д.С. Асоян, В.Г. Бострём, Л.В. Логинова, Н.Н. Малахова, Р.С. Нарских, при участии Л.Ф. Январевой (географический факультет МГУ), Ю.С. Тюфлина (ЦНИИГАиК), Ю.Г. Кельнера, В.И. Рябчиковой, В.В. Свешникова (Госцентр «Природа») и др. Инженерный состав отдела (И.П. Косковецкая, Н.И. Кукушкина, Т.А. Новичкова, П.К. Рубайло, Т.В. Русина, Т.В. Рыхлова, С.Н. Тихова, Л.П. Яшенкова) под руководством редакторов проводили составление и оформление карт. Благодаря дружной и активной работе этого коллектива, а также неутомимой энергии ответственных исполнителей работ по атласу (Л.Н. Ильиной, Е.А. Финько и Л.В. Логиновой) во главе с А.А. Лютым авторские оригиналы карт атласа в начале 1990-х годов были завершены. Затем начался поиск издателя атласа, проведение долгих переговоров и многочисленных согласований. Из-за трудных времен 1990-х годов, которые переживала наша страна, и сложного финансового положения издать атлас в России не представлялось возможным. Издателя пришлось искать на западе. Австрийская картографическая фирма “Эд. Хёльцель ГмбХ” из Вены согласилась на взаимовыгодных условиях подготовить к изданию и издать атлас. Затем начались работы по курированию атласа на этапе его подготовке к изданию, которые выполнялись в Вене и Братиславе и куда А.А. Лютый и Л.В. Логинова выезжали для непосредственного согласования и решения накопившихся вопросов у издателя. В 1998 г. атлас был издан под титулом «Природа и ресурсы Земли» в двух томах. За его создание коллектив авторов (Д.С. Асоян, А.А. Величко, М.Е. Виноградов, Н.А. Караваева, В.В. Киселев, А.Н.Кренке, В.М. Котляков, Т.В. Котова, Ю.Г. Леонов, Л.В. Логинова, А.А. Лютый, Р.С. Нарских, Е.А. Финько, Л.Ф. Январева) в 2002 г. был удостоен Федеральной службой геодезии и картографии России премии имени Ф.Н. Красовского. В атласе обобщены обширные географические и геоэкологические знания о нашей планете на пороге третьего тысячелетия. Он пополнил серию фундаментальных отечественных атласов глобального охвата. С 1993 г. в лаборатории картографии совместно с СП «Дата+» при технической и финансовой поддержке американской фирмы ESRI inc. начались работы по созданию первого в мире электронного комплексного атласа континентов «Наша Земля» на базе программных продуктов ArcInfo и ArcView. Ответственным исполнителем работ от лаборатории был Н.Н. Комедчиков, который отвечал за географо-картографическое содержание атласа и подготовку авторских оригиналов карт. Всю техническую работу по цифрованию карт проводило СП «Дата+» (ответственный исполнитель Н.Я. Лебедева) и фирма ESRI inc. В этом атласе как и в атласе «Природа и ресурсы Земли» приняли участие все сотрудники лаборатории картографии и многие ученые других подразделений Института географии. Слаженная и четкая организация работ, участие высококвалифицированных специалистов и редакторов-картографов позволило в довольно короткие сроки подготовить впервые в мире электронный комплексный атлас нового типа – ГИС-атлас. Он был тиражирован на компакт-дисках CD-Rom фирмой ESRI inc. под названием ArcAtlas «Our Earth» («Наша Земля») и впервые представлен на XVIII Международной картографической конференции в Стокгольме (Швеция) в 1997 г. В 1995 г. сотрудники лаборатории (Д.С. Асоян, Н.Н. Комедчиков, Л.В. Логинова, А.А. Лютый) приняли участие в разработке проекта концепции «Национального атласа России» (НАР), инициированного Федеральной службой геодезии и картографии России. Реализация проекта началась в 1999 г. В редколлегию атласа вошли от Института географии В.М. Котляков и А.А. Лютый, в редакционный совет – Н.Н. Комедчиков. Для первого тома НАР, опубликованного в 2005 г., сотрудниками лаборатории Н.Н. Комедчиковыи и А.Г. Хроповым был написан ряд очерков по истории исследования и картографирования территории России Академией наук и Русским географическим обществом. С 2004 г. началась работа над вторым томом НАР «Природа. Экология». Главным редактором тома был назначен директор Института географии, академик В.М. Котляков. Лабораторией картографии под руководством Н.Н. Комедчикова были выполнены фактически все работы по подготовке к изданию и редактированию карт и текстов трех разделов тома «Эволюция природной среды», «Рельеф», «Снег. Лед. Мерзлота». Авторами карт разделов выступили многие сотрудники отделов и лабораторий института (В.В. Бронгулеев, С.А. Буланов, А.А. Величко, С.К. Горелов, Ю.Н. Грибченко, Н.М. Зверкова, А.Е. Козлова, В.М. Котляков, А.Н. Кренке, Е.И. Куренкова, А.Н. Маккавеев, Н.И. Осокин, Д.А. Тимофеев, А.Л. Чепалыга и др.), а также географического факультета МГУ, Пермского государственного университета, Института водных проблем РАН. Большую работу по редактированию и согласованию карт провела научный сотрудник лаборатории Л.В. Логинова. С 2006 г. начались работы по третьему тому атласа «Население. Экономика», где заместителем главного редактора тома назначен Н.Н. Комедчиков.
В конце 1990-х годов под руководством А.А. Лютого стало разрабатываться новое крупное научно-справочное картографическое произведение большого общественного значения – атлас Курильских островов. Он создавался в рамках федеральной целевой программы социально-экономического развития Курильских островов. Были разработаны и опубликованы концепция и программа атласа, содержащие подробное описание его разделов и аннотации карт, а также предложения по электронной версии (ГИС-версии) атласа, макет атласа, технические требования к электронным картам. Авторские оригиналы карт выполнялись научными учреждениями, организациями и авторскими коллективами из Южно-Сахалинска, Владивостока и Москвы, в том числе сотрудниками лаборатории картографии. Создание электронных карт (ГИС-версий) с использованием программ ArcView, MapInfo осуществлялось в лаборатории картографии под руководством В.Р. Геворкова, Л.В. Логиновой, А.В. Федина, которые были ответственными исполнителями работ на различных их этапах.
Крупным этапным картографическим произведением, разработанным в лаборатории картографии совместно с Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России), МГУ и другими организациями и учреждениями страны, стал «Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации» (ответственный редактор Н.Н. Комедчиков). Работа над атласом началась в 2000 г. В начале 2005 г. он был издан ИПЦ «Дизайн. Информация. Картография», а в конце 2005 г. вышло второе исправленное и дополненное издание. Созданный атлас не имеет аналогов в мире, как по тематическому содержанию, так и по охвату территории. В нем впервые обобщаемые сведения о природных и техногенных опасностях и рисках представлены по субъектам Российской Федерации, элементам социально-экономической структуры, городам, а также дана оценка вероятности и характера потенциально возможных чрезвычайных ситуаций в стране.