一、GIS的发展阶段
地理信息系统的创立和发展是与地理空间信息的表示、处理、分析和应用手段的不断发展分不开的。考察地理信息系统的发展，可分为60年代的起始发展阶段、70年代的巩固阶段和80年代的大发展阶段。
地理信息系统起源于北美。加拿大国家土地调查局为了处理大量的土地调查资料，于60年代开始建立地理信息系统，经过十多年的试验与研究，于70年代初投入产品生产，成为世界上第一个运行性地理信息系统。同一时期的美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立通用的制图软件包，竭力发展空间分析模型和软件。国际地理联合会（IGU）在1968年成立了地理数据收集和处理委员会，对组织地理信息系统的国际讨论，促进这一领域的发展起了重要作用。
70年代，不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统在世界各地纷纷研制，美国、加拿大、英国、西德、瑞典和日本等国对地理信息系统的研究均投入了大量的人力、物力、财力。在这一阶段，国际地理联合会召开了几次地理信息系统会议，并于1972年出版了地理信息系统方面的第一本专著《地理数据处理》。人员培训受到重视，许多大学培养GIS人才，创建了地理信息系统实验室。
美国地质调查局发展了50多个地理信息系统，用于获取和处理地质、地理、地形和水资源信息，较典型的有GIRAS，主要用于输入处理、分析和输出全国范围土地利用和土地覆盖制图的空间数据；日本国土地理院从1974年开始建立数字国土信息系统，存储、处理和检索测量数据、航空像片信息、行政区划、土地利用、地形地质等信息，为国家和地区土地规划服务；瑞典在中央、区域和城市三级建立了许多信息系统，如土地测量信息系统、斯德哥尔摩地理信息系统、城市规划信息系统等。
在这期间，世界上发展了许多功能较强的地理信息系统，出现了大量的数据库，但这些系统的分析功能和60年代相比，并没有得到很大的扩充，而且数据库的容量一般都比较小，因此说70年代为巩固阶段。
80年代为地理信息系统的大发展阶段。随着计算机的迅速发展和普及，地理信息系统也逐步走向成熟，并在全世界范围内全面地推向应用阶段。如加拿大、日本、英国、荷兰、瑞典等国将地理信息系统用于国土规划、支持资源与环境管理决策，同时发展中的第三世界国家，在高技术的冲击下，也迈开了信息时代的步伐，开始引进、应用和发展自己的地理信息系统。
在此期间，地理信息系统已进入多学科领域，由比较简单的、单一功能的、分散的系统发展成为多功能的、用户共享的综合性信息系统，并向智能化发展，应用专家系统知识，进行分析、预报和决策。如已开始用地理信息系统来研究全球厄尔尼诺现象和全球沙漠化问题。此外，还发展了操作地理信息系统，如美国地质调查局应用地理信息系统，对美国三里岛核泄漏事件在24小时内就做出反应，并迅速地对核扩散进行影响评价。
高性能的微型计算机的问世，使得微机地理信息系统蓬勃发展，并得到广泛的应用。这一发展，使得地理信息系统工具具有更高的效率、更强的独立性和通用性，更少依赖于应用领域和硬件环境，为地理信息系统的建立和应用开辟了新的途径。
此外，在此期间出现了一些性能较好的软件，如美国环境系统研究所（ESRI）开发的ARC/INFO地理信息系统。
二、GIS在我国的发展
地理信息系统的研制与应用在我国起步较晚，从70年代末开始。虽然历史较短，但是发展还是很快。地理信息系统在中国，亦称为资源与环境信息系统，它们的研究对象和研究内容是一致的。中国地理信息系统发展的技术基础是计算机地图制图、计算机技术、计量地理和遥感技术。中国地理信息系统的发展也可分为三个阶段。第一阶段从1978年到1980年为准备阶段，主要进行舆论准备，正式提出倡议，开始组建队伍、组织个别实验研究。第二阶段从1981年到1985年为起步阶段。这一阶段主要是对地理信息系统进行理论探索和区域性实验研究。并在此基础上制定国家地理信息系统规范。1981年在四川渡口二滩进行试验，以航空遥感资料为基础，进行信息采集和数据库模型设计。从1984年开始，国家测绘局测绘科学研究所着手组建中国国土基础信息系统。1985年国家资源与环境信息系统实验室成立，这是一个新型的开放性研究实验室。第三阶段从1986年到现在为初步发展阶段。地理信息系统的研究被列入我国“七五”攻关课题，并且作为一个全国性的研究领域，已逐步和国民经济建设相结合，并取得了重要进展和实际应用效益。这个阶段全国形成了一个比较系统的研究计划：一方面，以研究资源与环境信息系统的国家规范和标准、省、市、县级的规范和区域性的规范为主体，解决信息共享和系统兼容的问题；另一方面开展全国性的自然资源与环境、国土和水土保持信息系统的建立和应用模式研究，开展结合水土保持、洪水预警和救灾对策、防护林生态和城市环境等方面区域信息系统研究；第三方面是研制和发展软件系统和专家系统，从技术上支撑上述研究领域的开拓与发展。在这个阶段，全国建成了一批数据库，如林业部研制的全国森林资源数据库；开发了一系列空间信息处理和制图软件，如南京大学的微机制图系统及地图绘制软件包、中国科学院地理研究所的地理网络法软件系统；建立了一些具有分析和应用深度的地理模型和基础性的专家系统，如北京大学的地理专家系统、中国科学院综考会的资源开发模型工具库系统、武汉测绘学院的基于GIS的专题地图设计专家系统、华东师范大学的地理应用程序软件包等；完成了一批综合性、区域性和专题性的信息系统，如中国科学院的中国国土基础信息系统、黄土高原水土流失信息系统、黄河下游洪水险情预警信息系统、黄河三角洲区域信息系统、洞庭湖堤境区域信息系统、三北、京津唐地区生态信息系统，高校遥感联合中心的三川河流域区域治理与开发信息系统，北京师范大学的区域土地适宜性评价信息系统、小流域地理信息系统，国家地震局的地震预测预报信息系统，北京大学的遥感地理信息系统，华东师范大学的县级地理信息系统，南京大学的省、市、县区域规划与管理信息系统等；开始出版有关地理信息系统理论、技术和应用等方面的著作，并积极开展国际合作，参与全球性地理信息系统的讨论和实验。现已在全国范围内形成了地理信息系统的科研队伍，逐步建立了不同层次、不同规模的研究中心和实验室。