Наукові систематичні картографічні дослідження розпочалися в Академії наук УРСР зі створення лабораторії комплексного картографування. Очолювали лабораторію, що згодом стала відділом картографії, спочатку професор А. С. Харченко, потім М. О. Корольова, з 1970 р. — д. геогр. н., професор А. П. Золовський, з 1986 р. — д. геогр. н., професор Л. Г. Руденко.
Рішенням Президії АН УРСР у 1962 р. було розпочато розробку атласу «Природные условия и естественные ресурсы Украинской ССР», який мав стати першим томом тритомного атласу України.
За період існування відділу успішно захистили дисертації учні А. П. Золовського (Зацаринний Д. І., Ковтун Л. П., Молочко А. М., Разов В. П., Титаренко Б. О.), Т. І. Козаченко (Вакуленко О. В., Онищенко М. Г., Сесін В. А., Король П. П., Соломаха І. В.), Г. О. Пархоменко (Тітова С. В., Дудун Т. В.), Л. Г. Руденка (13 кандидатів наук — Колодко М. М., Нечипоренко Г. Л., Ровенчак І. І., Ляшенко Д. О., Тарангул Д. О., Панібрацька О. В., Курач Т. М., Любченко В. Є., Маруняк Є. О., Поливач К. А., Санталова С. О., Ісиченко І. В., Лейберюк О. М. та 7 докторів наук — Яковенко І. М., Лісовський С. А., Захарченко В. І., Гукалова І. В., Палеха Ю. М., Маруняк Є. О., Мозговий А. А.).
Основні напрями досліджень:
- Розвиток методології географічної картографії;
- Комплексне і системне тематичне картографування;
- Атласне картографування;
- Розробка та впровадження сучасних геоінформаційних технологій;
- Регіональне природокористування та сталий розвиток.
Галузі дослідження: розробка методології застосування картографічного методу в дослідженнях:
- проблем раціонального природокористування, зокрема в контексті Глобальних цілей сталого розвитку 2030;
- населення: динаміки чисельності та структури, розселення та взаємодії із природним середовищем через його вплив на компоненти природи та суб’єктну роль у формуванні гуманітарного середовища життя, зокрема природної і культурної спадщини та ін;
- створення карт для окремих видів планування регіонального і міського розвитку;
- здійснення просторового картографічного аналізу чинників виникнення ризиків надзвичайних ситуацій, а також їх виявлення і оцінювання;
- розбудова інфраструктури геопросторових даних з метою геоінформаційного картографування;
- вторгнення війска РФ в Україну обумовило розвиток цільових галузей картографічних досліджень: моніторингового та оціночного картографування і цільового картографування для підтримки виконання програми післявоєнної розбудови.
Теоретичні засади комплексного та системного картографування набули розвитку при створенні Національного атласу України (пілотна версія, 2000; повне видання, 2007), Екологічного атласу України (пілотне видання, 2010), Атласу природних, техногенних і соціальних небезпек виникнення надзвичайних ситуацій в Україні (2014) та інших, створених у відділі, картографічних творах. Системно вони узагальнені у публікаціях, згадаємо тільки після 2000 р. (Концепція Національного атласу України (2001), «Геоінформаційне картографування сьогодні» (2001), «Національний атлас України. Наукові основи створення та їх реалізація» (2007), «Концепція створення атласу природних, техногенних, соціальних небезпек і ризиків виникнення надзвичайних ситуацій в Україні» (2011), «Геоінформаційне картографування в Україні. Концептуальні основи і напрями розвитку» (2011 р.), «Культурна спадщина та її вплив на розвиток регіонів України» (2012), «Культурна спадщина в Атласній геоінформаційній системі сталого розвитку України» (2018), «Актуальні напрями розвитку картографії в Україні» (2019), «Методологія і практика оцінювання території України для заповідання» (2020), «Академічна географія і атласне картографування за роки незалежності України» (2021), «Формування і розвиток мережі поселень України (картографічний аналіз)» (2023).
На відділ (через Інститут географії) Постановою Кабінету міністрів України «Про підготовку до видання та видання Національного атласу України» покладалася відповідальність за науково-методичне забезпечення робіт. Ці роботи стали основним завданням відділу на період створення атласу (2001-2007 рр.). В Атласі розвинуто основні положення атласного картографування, картографічно та інформаційно узагальнено багаторічні результати досліджень Природи та Суспільства. Як фундаментальний науковий твір він став джерелом знань та інформації про Україну.
У 2020 р. завершено створення інтерактивного Атласу «Населення України та його природна і культурна спадщина». Атлас містить 4 гігабайти інформації та знань про історичні етапи розвитку населення та формування його природної і культурної спадщини, які представлені на 98 інтерактивних картах, світлинах та таблицях. Розроблено наукову концепцію Атласу, класифікацію та систематизацію об’єктів дослідження, обґрунтування та використання методів геоінформаційного картографування, що є важливим внеском у розвиток тематичної картографії.
У 2024 р. в розвиток ідей Національного атласу України, вийшов друком тематичний Атлас «Мережа поселень України (формування і розвиток)». Здійснено картографічний аналіз змін чисельності міського і сільського населення і його співвідношень в просторі. Через показники розміщення, густоти та людності і структури поселень досліджено історію формування мережі та її розвиток.
Регіональні та прикладні дослідження
Реалізація наукових досліджень із системного картографування у відділі пов'язана із створенням картографічних творів різної тематики, змісту та масштабів:
- карти України масштабу 1:750 000 — населення, земельні угіддя, території для лікування та відпочинку, несприятливі природні процеси та явища; екологічний стан поверхневих вод;
- серія карт «Природне середовище та людина»;
- розроблено й опубліковано систему карт для середньої школи, що включає 21 карту в масштабі 1:1 000 000;
- розроблено й опубліковано карти природних заповідних об’єктів, масштаб 1:1 500 000 та карти економічної оцінки земель (3 карти), карти спеціалізованих агропромислових комплексів (3 карти);
- серії карт: ТерКСОП Донецької, міста Запоріжжя, масштаб 1:500 000, 1:100 000;
- атлас «Злокачественные новообразования в Украинской ССР (Рекомендации к медико-географическому анализу)»;
- навчально-довідкові атласи Черкаської, Вінницької, та Чернігівської областей;
- Атлас Автономної республіки Крим;
- «Атлас-довідник природно-заповідного фонду Київської області» — паперова та інтерактивна версії;
- інтерактивні карти пожежовибухової небезпеки, хімічної небезпеки, непридатних до використання отрутохімікатів, токсичних відходів;
- інтерактивна карта «Публічна частина Державного реєстру нерухомих пам’яток України» та ін.
