Per la vettorializzazione di materiale cartaceo esistono diverse strade...
Un applicativo automatico è disponibile per AutoCAD, però a pagamento... Esiste invece una versione free di wintopo:
http://wintopo.com/
che potrebbe fare al caso tuo. Anche FlashCAD fa la stessa cosa:
http://digitarch.net/wflash2.html
sebbene sia leggermente più complesso da utilizzare e cmq è una trial limitata ad 8 utilizzi...
Ergo, wintopo mi sembra il migliore: inserito il raster, digitalizza ogni traccia che trova contrastante col bianco. Ovviamente poi dovrai armarti di santa pazienza a dividere le varie linee vettorializzare secondo i layer a cui apartengono, operazione cmq meno complicata e noiosa che può essere fatta con qualsiasi programma di CAD, anche quelli gratuiti che puoi trovare in rete (basta che leggano i dxf o i dwg, formato di esporto di wintopo).
Ovviamente, come diceva Mdd, devi avere o i file già digitalizzati e in buona risoluzione/qualità (se sono anche solo un po' sfocati non ci fai nulla...), oppure (trattandosi di carte geografiche) dovrai trovare chi può scannerizzarle interamente: sconsiglio vivamente di scannerizzare a pezzi e poi montare con programmi di grafica perchè praticamente impossibile riuscire a far quadrare le varie immagini, questo semplicemente perché non si riuscirà MAI ad avere un'immagine scannerizzata allo stesso modo e nelle stesse condizioni di un altra.
Spero di esserti stato utile, fammi sapere come è andato il lavoro...
(anche i programmi di gis come ArcMap fanno cose del genere, ma sviluppano files shp di oltre 2gb di grandezza, poco utilizzabili in programmi CAD, quindi lasciateli perdere...)