地理信息科学是1992年Goodchild提出的，与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题，包括：

1）分布式计算

2）地理信息的认知

3）地理信息的互操作

4）比例尺

5）空间信息基础设施的未来

6）地理数据的不确定性和基于GIS的分析

7）GIS和社会

9）地理信息系统在环境中的空间分析

10）空间数据的获取和集成等等

地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。

随着以地理信息系统技术为核心的遥感、全球定位系统等技术的发展以及其间的相互渗透，逐渐形成了3S集成化技术系统，为解决区域范围更广，复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证。七十年代以来，由于整个人类社会面临的人口、资源、环境和发展等各方面的问题，逐渐开始重视全球变化（Global Change）以及可持续发展 (Sustainable Development）等方面的研究，这两个方面的推动，最终促成了地球信息科学的产生。

地球信息科学以信息流的手段研究地球系统内部的物质流、能量流和人流的运动状态和方式，它由三部分组成，“地球信息学”是其理论研究的主体，“地球信息技术”是其研究手段，“全球变化和区域可持续发展”是其主要应用领域。