地图经扫描后，形成以一定的分辨率按行和列规则排列的栅格矩阵，每个栅格称为一个像元或像素，每个像元可用不同的灰度值来表示，灰度值可以是黑、白二值模式，也可以是不同的彩色值，这种以像元灰度值组成的矩阵形式的数据称为栅格数据，相应的图像称为栅格图像。
栅格图像中的各像元之间彼此没有任何逻辑上的关系，对栅格图像而言，图像的放大或缩小会使图像信息产生失真，尤其是放大时，图像目标的边界会发生阶梯效应。因此，需要用专用扫描图像处理软件对其进行诸如点处理、区处理、帧处理、几何处理等加工，由此提高影像的质量；然后利用专用软件的矢量化功能，采用交互矢量化或自动矢量化的方式，对地形图的各类要素进行矢量化，并对矢量化结果进行编辑整理，存储在计算机中，最终获得矢量化数据，即数字化地形图。
地图数字化的实质就是将图形转化为数据。由纸质图向数字化图的转换精度取决于原图的变形误差、数字化过程中的拾取误差、数字化的设备精度、数字化软件等多个方面。因此，通过地形图数字化得到的数字地形图，其地形要素的位置精度不会高于原地形图的精度。