Dupin, Guerry és Quetelet újító munkája nyomán a XIX. század első felében a területre vonatkozó relatív adatok alapján szerkesztett felületkartogramok általánosan elterjedtekké váltak. Minden grafikus módszereket alkalmazó statisztikus és közgazdász eszköztárában szerepeltek, számuk és sokszínűségük felülmúlta a szalag- és jelkartogramok használatát. Ennek eredményeként 1850 után kialakultak az adatok csoportosításának, a kategorizálásnak és a színek és árnyalatok hozzárendelésének módszerei.
Georg Mayr német statisztikus fejlesztette ki az egyik első rendszert, amely szerint a legkisebb és legnagyobb érték közötti különbséget osztották az ábrázolandó kategóriák számával. Ezt a módszert az Amerikai Egyesült Államokban W.Z. Ripley képviselte.
Adolf Ficker a már említett természetes kategóriákat használta és vitázott Mayr módszerével. Émile Cheysson (1836-1910) francia mérnök és statisztikus inkább Ficker természetes csoportképzésével értett egyet, a középértéket azonban páratlan kategóriaszámmal akarta kiemelni; a középértéktől való eltérést két különböző szín egyre növekvő telítettségi értékeivel kívánta ábrázolni. Ezt a módszer Funkhouser és Robinson vizsgálatai szerint már 1849-ben használta az angol Joseph Fletcher.
1890 után a kategorizálással kapcsolatos elveket érintő vita lecsillapodott. Különböző tematikákhoz különböző módszereket használtak, és a kartogramokat még azonos adattípus esetében is csak ritkán lehetett összevetni.
A kategorizálás módszerével és a kategóriák számával szorosan összefüggött a színek hozzárendelésének kérdése is. Míg az 1857-es bécsi kongresszus három szín használatát ajánlotta, hogy ezekkel tizenkét kategóriát szemléltessenek, Adolf Ficker munkájával bizonyította, hogy jó raszterválasztással egy szín is elegendő akár tíz kategória megkülönböztetéséhez. Émile Levasseur francia közgazdász, geográfus és statisztikus azt a véleményt képviselte, hogy két színnel szemléltessék a középértéktől való eltérést (91). Kétpólusú színskálájában a középérték feletti kategóriákat a vörös, az az alattiakat a kék szín árnyalatai jelképezték. Ez az oktatásban is hasznos rendszer megfelelő raszterválasztással lehetővé tette nagyobb számú kategória használatát. A középérték kiemelésére a közvetlenül alatta és fölötte lévő kategóriánál még külön fekete pontozást is alkalmazott.
Egy másik, inkább csak elméletileg érdekes, de a gyakorlatban kevéssé megvalósítható színhozzárendelést dolgozott ki a francia L. L.Vauthier. A magassági rétegszínezési skálához hasonlóan kék színt használt a legalacsonyabb értékeknél, majd a sárgán, a zöldön és a fehéren keresztül jutott el a legmagasabb csúcsokra, a legnagyobb értékekhez.
A gyakorlatban az egyszínű ábrázolások sokkal gyakoribbak voltak, mint a két-, illetve háromszínű színfokozatos skálák. A mechanikus vonalkarcoló berendezések használatával az árnyalatokat könnyen elő tudták állítani a különböző sűrűségű vonalkázásokkal, így a színes ábrázolásokat költségmegtakarítási okból a fekete-fehér kartogramokkal kezdték helyettesíteni. A nagyszámú kategória raszteres visszadása azonban a térképen sokszor gyakorlatilag egymástól megkülönböztethetetlen árnyalatokhoz vezetett, így ezek számát végül nyolc-tízre korlátozták.
A felületkartogramok kialakulásától kezdve általános szerkesztési alapelvként fogadták el, hogy a feketedési érték vagy színintenzitás a kategóriaértékekkel arányosan növekedjék, a XIX. század második felében azonban számos szerző ennek az alapszabálynak a megfordítását javasolta (92). Hasonló nézet az általános kartográfiában is felmerült a domborzatábrázolással kapcsolatosan, ahol különösen a porosz Emil von Sydow kardoskodott a "minél magasabb, annál világosabb" elv alkalmazása mellett.
Az Amerikai Egyesült Államokban a hivatalos statisztikai kiadványokban viszonylag későn tűntek fel az első felületkartogramok. Csak a kilencedik népszámlálás eredményeit közzétevő "Statistics of Wealth and Public Indebtedness" című 1872-es kötetben jelentek meg először ilyen ábrázolások. Itt egy szín négy-öt fokozatát alkalmazták a kartogramok megszerkesztésénél. A színek kiválasztása asszociatív meggondolások alapján történt, ezért a gabona aranysárgával, a dohány pedig barnával került a térképre.
A tizedik népszámlálással egyidőben elkezdődött a kartogramok fényes pályafutása az amerikai statisztikában. A két- vagy háromszínű ábrázolások azonban ritkán fordultak elő, és az egyszerűségre való törekvés a kategóriáknak az Európában megszokottnál kevesebb számában is érvényesült. A huszadik század elejére már a grafikus statisztika módszereivel foglalkozó könyvek is megjelentek az angol nyelvterület számára (93). A hivatalos kiadványokban elszaporodó kartogramok gazdaságos előállításának technikájával német nyelven is számos munka foglalkozott (94).
A szentpétervári kongresszushoz hasonló élességgel nem vetődött fel többé a diagramok és kartogramok szigorú egységesítésének kérdése. Jóllehet sokan elismerték az általános alapszabályok kétségtelen előnyeit, az egységesítést azonban gyakorlatilag keresztülvihetetlennek ítélték. Ez a felfogás kiérezhető a kartográfiai termékekkel és kiállításokkal kapcsolatos véleményekből, állásfoglalásokból is.
Émil Cheyson (1836-1910) francia mérnök és statisztikus az 1878-as párizsi világkiállítás térképészeti anyagával kapcsolatosan például egyenesen a grafikus módszerek használatának anarchiájáról beszélt (95). Az amerikai Lewis M. Haupt is panaszkodott az egységes skálák hiánya miatt és a grafikus módszer ebből eredő statisztikai összevetésre való alkalmatlanságára (96). Még a következő évszázad elejére sem sikerült azonban az alapszabályokat elfogadtatnia a Nemzetközi Statisztikai Intézetnek. Érdekes módon ezen a területen csak 1924-ben sikerült haladást elérni, amikor az Amerikai Gépészmérnöki Egyesület, az American Society of Mechanical Engineers közzétette első ideiglenes, de nagyhatású javaslatát a grafikus ábrázolási módokra vonatkozóan (97).