定義
空間信息技術在廣義上也被稱為"地球空間信息科學"，在國外被稱為GeoInformatics。其涉及的主要理論如下：
空間信息的基準問題：
包括幾何基準、物理基準和時間基準，是確定空間信息幾何形態和時空分布的基礎，是空間信息技術與地球動力學交叉研究的基本問題；
空間信息的標準問題：
主要包括：空間數據採集、存儲與交換格式標準、空間數據精度和質量標準、空間信息的分類與代碼、空間信息的安全、保密及技術服務標準等，標準問題是推動空間信息產業發展的根本問題；
空間信息的時空變化問題：
主要揭示和掌握空間信息的時空變化特徵和規律，並加以形式化描述，形成規範化的理論基礎；同時進行時間最佳化與空間尺度的組合，以解決諸如不同尺度下信息的銜接、共享、融合和變化檢測等問題；
空間信息的認知問題：
空間信息以地球空間中各個相互聯繫、相互制約的元素為載體，在結構上具有圈層性，各元素之間的空間位置、空間形態、空間組織、空間層次、空間排列、空間格局、空間聯繫以及制約關係等均具可識別性。通過靜態上的形態分析、發生上的成因分析、動態上的過程分析、演化上的力學分析以及時序上的模擬分析來闡釋與推演地球形態，以達到對地球空間的客觀認知；
空間信息的不確定性問題
主要包括：類型的不確定性、空間位置的不確定性、空間關係的不確定性、時域的不確定性、邏輯上的不一致性和數據的不完整性；
空間信息解譯與反演問題：
指在通過對空間信息的定性解譯和定量反演，揭示和展現地球系統現今狀態和時空變化規律，從現象到本質回答地球科學面臨的資源、環境和災害等諸多重大科學問題；
空間信息的表達與可視化問題：
主要研究空間信息的表達與可視化技術方法，涉及到空間資料庫的多尺度（多比例尺）表示、數字地圖自動綜合、圖形可視化、動態仿真和虛擬現實等。
涵蓋內容
空間信息技術的研究內容主要涵蓋地理信息系統（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）、遙感技術（Remote Sensing，RS）、全球定位系統（Global Positioning System，GPS）和數字地球（The digital earth）技術。
案例
地球空間信息技術也稱“3S”技術，即由地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）和遙感測繪技術（RS）三大技術構成，與納米技術、生物技術並稱國際三大科技前沿領域之一。武漢是我國地球空間信息領域知識密集程度最高的地區，尤其是在導航及位置服務技術方面實力國際一流，處於全國領先地位。
全國測繪地理信息界院士共有19名，武漢地區就聚集了10位本領域的兩院院士，另有300多位專家。武漢大學、中國地質大學（武漢）、中科院測量與地球物理研究所、中科院武漢物理與數學研究所等相關高校院所每年培養逾5000 名的專業人才，為產業發展提供了強有力的人才支撐。尤其是武漢大學的測繪學科，被業界稱為“亞洲第一、世界第三”，繼美國加州大學伯克利分校、德國漢諾瓦大學之後，獲“地理空間信息科學全球領袖”獎，具有國際話語權。
在地球空間信息領域，武漢地區擁有包括測繪遙感信息工程國家重點實驗室在內的2個國家重點實驗室、4個國家級工程（技術）研究中心、20個省部級重點試驗室、4個省部級工程（技術）研究中心和十多個相關學院，彰顯武漢在對天對地觀測方面的雄厚實力。其中，武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室是我國測繪學科唯一的一所國家級重點實驗室，也是中國乃至世界測繪基礎理論研究與套用基礎研究的中心之一，學科專業優勢凸顯。尤其是武漢大學與泰國科技部自2010年以來共建以泰國公主名字命名的“詩琳通地球空間信息科學國際研究中心”，可接收泰國等衛星信號，作為教育部高分對地觀測聯合研究中心、教育部高分試驗小衛星計畫中的數據接收處理中心、數據接收及運管測控站。2012年，武漢大學-代爾夫特理工大學共同成立地球空間信息聯合科學聯合研究中心，為中荷兩國空間信息科學領域提供交流平台；武漢大學與武漢市人民政府共建武漢導航與位置服務工業技術研究院，打造北斗精密套用技術研發與產業化平台。 並且，正在推進武漢地球空間信息國家實驗室（籌）的建設。
武漢地球空間信息領域的相關產品榮獲國際、國家級獎項共35 項，其中地球空間信息及套用服務產業相關單位共獲15項國家科技進步二等獎。率先在全國研製出GeoGlobe、MapGIS、PANDA等具有自主智慧財產權的大型空間信息系統軟體，以及DPGrid全數字攝影測量系統、三維可視地理信息系統、遙感影像處理系統等數據處理平台，尤其是基於MapGIS7.x平台進行二次開發的農業遙感估產信息系統，實現對相關農作物產量監測的自動化與效率化。誕生了國內首台雷射彎沉動態測量車。擁有全球衛星導航系統精密定位定軌數據處理系統、移動道路測量系統、LD雷射掃描測量系統、智慧型道路路面檢測系統、實景三維移動測量系統、三維傾斜攝影測量系統等國內領先的集成技術產品。建設了國家地球空間信息公共服務平台公眾版——天地圖、湖北公眾定位服務系統、武漢“影像城市”地圖等系統。
武漢是中國衛星導航產業及地球空間信息產業重鎮，以遙感遙測、地理信息系統和全球衛星定位系統的研發、生產和服務等為主導產業領域。2008年底，武漢成立了3S 領域唯一的國家產業化基地——國家地球空間信息武漢產業化基地，2011年被調整為武漢國家現代服務業地球空間信息產業化基地。2012年，正式啟動武漢未來科技城國家現代服務業地球空間信息產業化基地。武漢市是國家首批服務外包示範城市,地球空間信息及服務外包企業600餘家，集聚了一批具有較強創新能力和市場競爭能力的骨幹企業，形成了較為完整的產業鏈。
2012年1月6日，武漢信息技術外包服務與研究中心與武漢大學國家科技園共同簽署了 《戰略合作框架協定書》，共同發起成立中國武漢地球空間信息產業服務外包基地，將在地球空間信息及套用服務產業集群CMMI公共支撐平台的建設及推廣，CMMI諮詢、認證與培訓的業務開展等方面開展戰略合作。2012年5月18日武漢市商務局正式下達批覆，同意武漢信息技術外包服務與研究中心在武漢東湖高新區建設武漢地球空間信息產業服務外包基地 。
武漢信息技術外包服務與研究中心由武漢市服務外包工作領導小組（武漢市政府服務外包領導機構)於2009年3月批准正式成立，中心是湖北省服務外包產業中唯一提供科研、諮詢認證、政府決策、產業發展為一體的公共服務專業機構。中心是科技部火炬中心戰略成員單位，為回響國家商務部“走出去”戰略，研究中心將武漢地區的地球空間信息產業、技術整合積極整合，投資建設中國?武漢地球空間信息產業服務外包基地，推動武漢地球空間信息產業總體納入國家援外項目計畫。為回響國家商務部的“走出去”戰略，促進戰略性新興產業國際化發展的戰略部署，武漢地球空間外包基地依託東湖高新區地球空間信息及套用服務產業較好的產業基礎、技術產品、科教人才優勢，積極發展高端的地球空間信息套用服務產業。
