Railways foram introduzidas em Inglaterra no século XVII como forma de reduzir a fricção na movimentação de veículos de rodas fortemente carregados. A primeira “estrada da gravidade” norte-americana, como foi chamada, foi erguida em 1764 para fins militares no Niagara portage em Lewiston, Nova Iorque. O construtor foi o Capitão John Montressor, um engenheiro britânico conhecido pelos estudantes de cartografia histórica como cartógrafo.

As actividades de cartografia e cartografia floresceram nos Estados Unidos quando as pessoas começaram a deslocar-se para o interior do continente inadequadamente cartografado. O estabelecimento da fronteira, o desenvolvimento da agricultura, e a exploração dos recursos naturais geraram uma procura de novas formas de deslocar pessoas e bens de um lugar para outro. As estradas privadas com portagem ou rodovia com pedágio foram seguidas primeiro por navios a vapor nos rios navegáveis e pela construção de canais e depois, na década de 1830, pela introdução de caminhos-de-ferro para comboios a vapor.

O primeiro mapa de levantamento nos Estados Unidos que mostra um “eléctrico” comercial foi desenhado na Pensilvânia em Outubro de 1809 por John Thomson e intitula-se “Draft Exhibiting . . . . the Railroad as Contemplated by Thomas Leiper Esq. Desde a sua Serra de Pedra e Pedreiras em Crum Creek até ao seu desembarque em Ridley Creek”. Thomas Leiper era um rico tabaconista de Filadélfia e amigo de Thomas Jefferson, que possuía pedreiras de pedra perto de Chester. Usando o seu mapa de levantamento, Thomson ajudou Reading Howell, o engenheiro do projecto e um conhecido cartógrafo, a construir os primeiros trilhos práticos de madeira para um eléctrico. Thomson era um notável topógrafo que anteriormente tinha trabalhado com a Holland Land Company. Era o pai do famoso engenheiro civil e presidente de longa data da Pennsylvania Railroad, John Edgar Thomson, que era ele próprio um cartógrafo. Em 1873, o mais novo Thomson doou o mapa do seu pai em 1809 ao Instituto de Ciência do Condado de Delaware para fundamentar a alegação de que o mapa e a linha férrea de Leiper foram o primeiro trabalho deste tipo na América do Norte.

Em 1826, um eléctrico comercial foi inspeccionado e construído em Quincy, Massachusetts, por Gridley Bryant, com a maquinaria para ele desenvolvida por Solomon Willard. Utilizou cavalos de potência para transportar o granito necessário para a construção do Monumento Bunker Hill desde as pedreiras em Quincy, a quatro milhas até ao cais no rio Neponset.

Estas primeiras utilizações dos caminhos-de-ferro deram poucas pistas de que estava em curso uma revolução nos métodos de transporte. As melhorias de James Watt na máquina a vapor foram adaptadas por John Fitch em 1787 para impulsionar um navio no rio Delaware, e por James Rumsey no mesmo ano no rio Potomac. Fitch, um inventor e agrimensor americano, tinha publicado o seu “Mapa do Noroeste” dois anos antes para financiar a construção de um barco a vapor comercial. Com o Clermont de Robert Fulton e um barco construído por John Stevens, o uso da energia do vapor para embarcações tornou-se firmemente estabelecido. Os caminhos-de-ferro e a propulsão a vapor desenvolveram-se separadamente, e só quando um sistema adoptou a tecnologia do outro é que os caminhos-de-ferro começaram a florescer.

John Stevens é considerado o pai dos caminhos-de-ferro americanos. Em 1826 Stevens demonstrou a viabilidade de uma locomotiva a vapor numa via experimental circular construída na sua propriedade em Hoboken, Nova Jersey, três anos antes de George Stephenson ter aperfeiçoado uma locomotiva a vapor prática em Inglaterra. O primeiro charter ferroviário na América do Norte foi concedido a Stevens em 1815. Seguiram-se subsídios a outros, e o trabalho logo começou nas primeiras ferrovias operacionais.

A construção, mapeamento e cartografia começaram nos caminhos-de-ferro de Baltimore e Ohio em 1830, e catorze milhas de via foram abertas antes do final do ano. Este leito foi alargado em 1831 para Frederick, Maryland, e, em 1832, para Point of Rocks. Até 1831, quando uma locomotiva de fabrico americano foi colocada em serviço, o B & O dependia da potência dos cavalos.

Em breve juntando-se ao B & O como linhas operacionais foram os Mohawk e Hudson, abertos em Setembro de 1830, o Saratoga, aberto em Julho de 1832, e a South Carolina Canal and Rail Road Company, cujos 136 milhas de via, completados para Hamburgo, constituíram, em 1833, a mais longa estrada de ferro a vapor do mundo. A Columbia Railroad of Pennsylvania, concluída em 1834, e a Boston and Providence, concluída em Junho de 1835, foram outras linhas iniciais. Levantamentos e construção de vias para estas e outras ferrovias pioneiras não só criaram exigências de cartografia especial, mas também induziram os cartógrafos a mostrar o progresso dos levantamentos e linhas completadas em mapas gerais e em mapas em “travelers guides”.

Planeamento e construção de vias férreas nos Estados Unidos progrediram rapidamente e ao acaso, sem direcção ou supervisão dos estados que concederam cartas para a sua construção. Antes de 1840, a maioria dos levantamentos era feita para linhas curtas de passageiros que se revelaram financeiramente não rentáveis. Uma vez que as linhas férreas movidas a vapor tinham forte concorrência de companhias de canais, muitas linhas parcialmente concluídas foram abandonadas. Foi apenas quando os caminhos-de-ferro de Boston e Lowell desviaram o tráfego do Canal Middlesex que o sucesso do novo modo de transporte foi garantido. A depressão industrial e comercial e o pânico de 1837 atrasaram a construção das linhas férreas. O interesse foi, no entanto, reavivado com a conclusão da Western Railroad of Massachusetts em 1843. Esta linha demonstrou conclusivamente a viabilidade do transporte de produtos agrícolas e outras mercadorias por caminho-de-ferro a longas distâncias a baixo custo.

Os inquéritos e a construção de estradas de ferro foram financiados por investidores privados. Antes da concessão de terras à Ferrovia Central do Illinois em 1850, o governo federal concedia subsídios federais indirectos sob a forma de levantamentos de rotas efectuados por engenheiros do exército. Na lei de 1824 relativa aos levantamentos gerais para estabelecer obras de melhorias internas, as estradas de ferro não eram especificamente mencionadas. Parte da dotação ao abrigo desta lei para o ano seguinte, contudo, foi utilizada para “Exames e levantamentos para verificar a praticabilidade de unir as águas principais do Kanawha com o rio James e o rio Roanoke, por Canals ou Rail-Roads”

Na sua História dos Caminhos-de-Ferro do Congresso, Louis H. Haney credita estes levantamentos como sendo os primeiros a receber ajuda federal. Ele/colecções/mapas ferroviários-1828 a-1900/artigos-e-ensaios/histórico dos caminhos-de-ferro-estradas-e-mapas/notas/ que tais subsídios a estados e corporações para levantamentos ferroviários se tornaram rotina antes de a lei ser revogada em 1838.

O primeiro mapa impresso nas colecções da Biblioteca do Congresso baseado em inquéritos governamentais realizados para uma ferrovia estatal é “Map of the Country Embracing the Various Routes Surveyed for the Western & Atlantic Rail Road of Georgia, 1837”. Os levantamentos foram feitos sob a direcção do Tenente-Coronel Stephen H. Long, engenheiro-chefe, que dez anos antes tinha levantado as rotas para Baltimore e Ohio. Os trabalhos na rota das 138 milhas da Geórgia de Atlanta a Chattanooga começaram em 1841, e em 1850 a linha estava aberta ao tráfego. A sua localização estratégica tornou-a uma rota de abastecimento chave para a Confederação. Foi nesta linha que o famoso “Andrews Raid” de Abril de 1862 ocorreu quando soldados da União disfarçados de funcionários ferroviários capturaram a locomotiva conhecida como o General.