目前，GIS的研究和应用都处在一个高速发展的阶段。总的看来，GIS正朝着一个可运行的、分布式的、开放的、网络化的方向发展。

    与其他学科结合更加紧密
    3S或5S(3S加上数字摄影测量系统DPS、专家系统ES)的集成，使得测绘、遥感、制图、地理、管理和决策科学相互融合，成为快速而实时的空间信息分析和决策支持工具，使GIS广泛用于交通、环保、规划、公安侦破、车船自动驾驶、大田农作物因地施肥、科学耕种和海上捕鱼等。

    WEBGIS
    GIS每一次大的发展都与计算机发展水平有关。如今计算机网络的兴起和迅速发展，信息高速公路的建设，为GIS的发展铺设了通行无阻的金光大道。由于地理信息和大量的空间数据都是以文字、数字、图形和影像方式表示的，将它们数字化，输入计算机，便可方便和及时地将地理信息传送到需要的地方去，以发挥地理信息在国民经济建设、国防建设和文化教育中的作用。

    组件式GIS
    组件式GIS是将GIS功能分散，由不同的人协同制作。这些分散制作的组件可以被相关的开发环境调用，以便在信息系统中加入GIS功能。
    数字地球的建立是一个极为庞大的工程，把庞大的GIS软件系统分解成可按应用需要组装的GIS“元件”，通过标准的系统环境与其他非GIS“元件”嵌接，有效地实现系统合成，自然就成了GIS的研究方向。

    数据库建立
    空间数据量非常大，而且大都分散在政府和私人机构及公司的各个部门，数据的管理与使用非常复杂。但由于这些空间数据具有极大的科学和经济价值，因此大多数发达国家都比较重视空间数据库的建库工作。目前北美、欧洲的许多国家正在建设空间数据基础设施(SDI)或国家空间数据基础设施(NSDI)。我国也积极地推进SDI的建设工作。

    三维GIS
    各种物体都是以三维空间的形式存在的，因此目前二维GIS或二维半(平面X、Y坐标加高程)GIS对于完整地描述对象是受一定限制的。需要用三维空间来描述的应用领域有如下几个方面：气象学、地质学、采矿学、石油勘探与开发、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、医学影像和机器人学等。一个三维GIS空间信息系统应该能够模拟、表示、管理、分析与三维实体相关的信息，并提供决策支持。

    与多媒体数据及GPS和RS集成
    GIS与多媒体数据及GPS和RS的集成使得基于空间数据的信息管理系统变得更加灵活多样，极大地拓宽了信息来源渠道，方便用户对各种信息的存储与管理，同时能够建立起更加科学的决策系统。
    多媒体技术正在进入GIS中，以改善GIS的数据采集、数据处理以及成果表达与输出的效能，发挥声、像等多媒体的应用。目前，图形图像的立体显示已成功地融入数字摄影测量系统(DPS)中，DPS与GIS的集成和多媒体技术的应用，让我们可以通过GIS的输出系统用视觉、听觉、触觉、嗅觉等来感知它。GIS与GPS和RS的集成已研究多年，目前已进入实用开发阶段。

    开放型GIS
    目前，一种多用户、跨平台的开放型GIS技术正在被国外的许多研究机构、政府部门和高等院校所研究和开发利用。开放型GIS的研究和应用使得各政府部门及企业之间不同格式的数据能够方便地互访，有利于网络GIS及分布式GIS空间数据库的建立，使GIS的应用领域大大拓宽。

    虚拟现实技术
    虚拟现实是对人类真实世界某一部分或某一过程的逼真模拟，令人完全置身于虚拟世界中，并且其感受与现实一致或接近。美国MULTIGEN公司生产的MULTIGEN软件已可以利用地理信息中心的数字地形海拔数据(DTED)、数字文化特征数据(DFAD)和与之配套的航空或卫星照片，快速高效地构造任何地区的地形地貌和文化特征。