Среди постоянно пополняемых огромных «запасов» картографической информации (классических и цифровых карт, различного рода геоинформационных ресурсов) существует мощный «горизонт» из массивов бумажных и виртуальных топографических карт. Обладающие общезначимой (базовой) информацией о поверхности территории, точной привязкой и подробной характеристикой всех топографических элементов, они востребованы широким кругом пользователей для решения многочисленных хозяйственных, оборонных, социальных и экологических задач и имеют важное общественное и государственное значение. «Поверхностный» характер топографической информации, достаточный для выполнения по ним непосредственных измерений, предопределил сложившиеся направления ее использования, связанные преимущественно с инженерными задачами. Однако оказалось, что если эту «поверхностную» информацию «копнуть» глубже, то под ней можно обнаружить неизведанные «слои» новой информации. Таким образом, потенциал топографических карт и информационный, и. соответственно, функциональный, выходят за рамки существующих традиций. Их потенциал на самом деле таков, что позволяет качественно расширить рамки применения и к преимущественно инженерным направлениям использования добавить не менее важные научно-исследовательские направления, основанные на применении математических методов глубокой аналитико-синтетической обработки картографических данных. Однако реализация научного потенциала топографических карт сопряжена с необходимостью преобразования информации в количественную форму, ориентированную на математические методы исследования закономерностей размещения элементов и взаимосвязей между ними. В условиях бумажных технологий процедуры преобразования (квантификации) и дальнейшей обработки топографических карт были серьезным препятствием для широкой практики научного направления их использования. Сегодня в условиях цифровых технологий такого рода ограничения отпали, однако осталась инерция традиций, а главное, отсутствуют необходимые для развертывания направления методологические изыскания и разработки. В этой связи в статье рассматриваются: возможности, значение, скрытые ресурсы топографических карт; необходимость и назначение их квантификации; создание на ее основе цифровых карт поверхностей и 3D-карт; методы анализа и синтеза поверхностей, а также особенности и примеры их применения.