Hydrografia on tutkimusala, joka kuvaa ja kartoittaa vesistöjen fyysisiä ominaisuuksia, kuten valtameret, meret, makean veden järvet, joet ja suistot. Se on monitieteinen kenttä, joka sisältää valtameren, kartografian, merigeologian, akustiikan ja muiden alojen elementtejä. Ensisijaisena huolenaiheena on navigoinnin, kaupallisen merenkulun ja kalastuksen kannalta merkityksellisten ominaisuuksien kartoittaminen ja dokumentointi, mutta se koskee myös öljyn ja kaasun etsintää, puolustusta, meren ja makean veden tutkimusta ja ympäristönsuojelua. Vesi- tai makean veden alueen hydrografinen kartoitus voidaan suorittaa kartan tai kartan laatimiseksi, jossa kerrotaan kiinnostavista kohteista, erityisesti navigointivaaroista, kuten upotetuista kivistä, hiekkalaatikoista ja haaksirikkoista, mutta myös lämpötilasta, suolapitoisuudesta ja virtaukset. Erityistä merkitystä hydrografiassa on merenpohjan topografia ja luonne.
Vesimittarikartta voidaan laatia mittaamalla veden syvyys säännöllisissä, tunnetuissa kohdissa. Sijainnin määrittäminen leveys- ja pituusasteiden suhteen tehtiin 1970 -luvun loppuun asti visuaalisesti käyttäen sekstantteja ja kolmiomittausmenetelmiä, mutta siitä lähtien on käytetty sähköisiä keinoja ja globaalia paikannusjärjestelmää (GPS). Vielä 1930 -luvulle asti veden syvyys mitattiin lyijypainotetuilla viivoilla tai kuulokkeilla, minkä jälkeen tämä hidas ja epätarkka menetelmä korvattiin suurelta osin akustisilla mittaustekniikoilla. Nämä käyttävät äänipulssia, joka lähetetään alaspäin lähettimestä kaikuun lattialta ja vastaanottimeen kaiku talteen. Kaiun vastaanottamiseen kuluva aika yhdistettynä äänen nopeuden tuntemukseen vedessä mahdollistaa syvyyden laskemisen.
Yksisäteisiä kaikuluotaimia (SBES) käytetään usein matalien vesien hydrografiassa, ja ne käyttävät yhtä kapeaa äänipulssia matalin alueen syvyyden tallentamiseen, koska tämä on erittäin tärkeää navigoinnin kannalta. Raakatietoihin on tehtävä korjauksia vuoroveden, aluksen liikkeen ja äänen nopeuden vaihtelun mahdollistamiseksi eri syvyyksissä. Monisäteiset kaiuttimet (MBES), jotka käyttävät suurta määrää tuuletinmuotoon levitettyjä äänipulsseja, kattavat paremmin ja niitä käytetään yleensä syvässä vedessä. Ne voivat tuottaa erittäin yksityiskohtaisia karttoja, mutta ne ovat kalliimpia kuin SBES ja korjaukset ovat monimutkaisempia. Sivulla skannaava luotain käyttää merenpohjan lähellä olevaa äänilähdettä, joka tuottaa lähes vaakasuuntaisia äänisäteitä ja tarjoaa korkean resoluution kuvia ominaisuuksista, jotka eivät ehkä näy selvästi SBES- tai MBES-tiedoissa.
Merenpohjan koostumus on tärkeä ankkuroinnin, merenalaisen rakentamisen, putkilinjojen laskemisen ja muun meren toiminnan kannalta. Näytteitä voidaan saada ytimistä, ruoppauksesta tai yksinkertaisesti kaivamalla materiaalista sen tyyppi – esimerkiksi hiekka, muta tai kivi. Myös vedenalaista valokuvausta käytetään joskus. Nämä tiedot sekä syvyystutkimusten ja vuorovesi -mittausten tiedot voidaan sisällyttää navigointiin käytettäviin vesi- ja merikarttoihin.
Muut tiedot, jotka eivät liity navigointiin, voidaan tallentaa hydrografisella tutkimuksella tieteellistä tutkimusta varten. Esimerkiksi valtameren pintalämpötilat voidaan mitata avaruudesta satelliiteilla, jotka tallentavat vastaanotetun infrapunasäteilyn, ja maanpinnan alapuoliset lämpötilat lämpömittarilla. Suolapitoisuutta voidaan pitää valtameren veteen liuenneen kiinteän aineen määrän mittana, ja sitä mitataan yleensä veden sähkönjohtavuudella. Merivirrat voidaan mitata joko virtamittarilla, laitteella, joka mittaa virran voimakkuuden tietyllä syvyydellä, tai käyttämällä akustista Doppler -virran profiilia (ADCP), joka voi tallentaa virtauksia eri syvyyksiltä.
Hydrografisia palveluja tarjoavat useat organisaatiot. Esimerkiksi Yhdysvalloissa on National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Office of Coast Survey ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa Yhdistyneen kuningaskunnan hydrografinen toimisto. Kansainvälinen hydrografiikkajärjestö (IHO) on vahvistanut kansainväliset standardit hydrografisille kartoituksille ja kartoille.