從系統(tǒng)角度看，在未來的幾十年內(nèi)，GIS將向著數(shù)據(jù)標準化（Interoperable GIS）、數(shù)據(jù)多維化（3D&4D GIS）、系統(tǒng)集成化（Component GIS）、系統(tǒng)智能化（Cyber GIS）、平臺網(wǎng)絡(luò)化（Web GIS）和應(yīng)用社會化（數(shù)字地球DE）的方向發(fā)展。

Interoperable GIS 互操作地理信息系統(tǒng)（Interoperable GIS）是GIS系統(tǒng)集成平臺，它實現(xiàn)在異構(gòu)環(huán)境下多個地理信息的系統(tǒng)或其應(yīng)用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務(wù)。

3D&4D GIS 三維（四維）地理信息系統(tǒng)（3D&4D GIS）目前研究重點集中在三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，優(yōu)化與實現(xiàn)，以及體視化技術(shù)的運用，三維系統(tǒng)的功能和模塊設(shè)計等方面。

Com GIS 面向?qū)ο蠛蜆?gòu)件技術(shù)的地理信息系統(tǒng)（Com GIS）是把GIS的功能模塊劃分為多個控件，每個控件完成不同的功能，通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終GIS應(yīng)用。

Web GIS 基于WWW的地理信息系統(tǒng)（Web GIS）是利用Internet技術(shù)在Web上發(fā)布空間信息供用戶瀏覽和使用。Web GIS系統(tǒng)可分為四部分：Web GIS信息代理，用以顯示空間數(shù)據(jù)信息并支持Client端的在線處理；Web GIS信息代理，用以均衡網(wǎng)絡(luò)負載，實現(xiàn)空間信息網(wǎng)絡(luò)化；Web GIS服務(wù)器，用于滿足瀏覽器的數(shù)據(jù)請求，完成后臺空間數(shù)據(jù)庫管理；Web GIS編輯器，提供導(dǎo)入空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)功能，形成完整的GIS對象，GIS模型和GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的編輯和表現(xiàn)環(huán)境。Web GIS 是GIS走向社會化和大眾化的有效途徑，也是GIS發(fā)展的必由之路。

Cyber GIS 賽博空間（Cyberspace）是以計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的綜合應(yīng)用為基礎(chǔ)，構(gòu)造出一種人們進行社會交往和交流的新型空間。在賽博空間中以這種空間智能體做為構(gòu)成模塊的GIS系統(tǒng)就是Cyber GIS，它自動地接受用戶以高級的語言描述的指令，利用它能感知并作用于賽博空間的"本領(lǐng)"，通過與其它空間智能體的交互，為用戶找到賽博空間中所需信息。

Digital Earth 它是對真實地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認識，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一地處理地球問題和最大限度地利用信息資源。數(shù)字地球是GIS的延伸，建立數(shù)字地球的核心技術(shù)包括GIS與數(shù)字庫、遙感、遙測、信息技術(shù)等。遙感、遙測技術(shù)用來完成數(shù)據(jù)采集、處理和識別，GIS和數(shù)據(jù)庫技術(shù)用于完成數(shù)據(jù)存貯、檢索、集成、融合、綜合和分析，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)則完成海量空章數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。