نقشه برداری هوایی یا مهندسی نقشه ‌برداری ، شاخه ‌ای از علوم مهندسی است که به جمع آوری، آماده سازی، ذخیره سازی، پردازش، مدیریت، تحلیل، تلفیق، بازیابی و انتقال داده‌های مکان مرجع می‌پردازد.
معمولاً عملیات نقشه ‌برداری شامل دو مرحله برداشت (یا اندازه‌گیری و محاسبه) و ارائه نتایج کار است. در مرحله اندازه‌گیری، از وسایل و دستگاه‌ها (نظیر توتال استیشن‌ها، تئودولیت‌ها، جی‌پی‌اس و …) و نیز روش‌های مختلفی استفاده می‌شود تا داده‌های لازم برای مرحله دوم بدست آید. نتایج کار به صورت های آنالوگ (نقشه، مقاطع طولی و عرضی و…) یا رقومی (مانند جدول ‌ها، مدل ‌های رقمی زمین) ارائه می‌گردد. امروزه با پیشرفته تر شدن پهپادها و افزایش قابلیت های آنها نقشه برداری هوایی نیز دچار تحولات عظیمی شده است. نقشه برداری هوایی به دو شیوه انجام می شود.
روش اول نقشه برداری هوایی با استفاده از عکس ها و تصاویر و سپس پردازش آنها می باشد که به آن فتوگرامتری گفته می شود. روش دوم نقشه برداری هوایی با بازتاب نور لیزر که لایدار (Lidar) نامیده می ‌شود. پهپاد ها و ربات های پرنده هر دو روش را انجام می دهند و بسته به دقت و نوع پروژه روش نقشه برداری تعیین می شود