พัฒนาการ
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ในระยะแรกๆ ยังไม่มีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยความจำและคำนวณด้วยความเร็วสูง ผู้ปฏิบัติงานในสมัยก่อนต้องใช้ความพยายาม และใช้เวลาในการสร้างแผนที่ที่มีข้อมูลผสมผสานกันเป็นอย่างมาก โดยสามารถลำดับขั้นตอนพัฒนาการของงานสารสนเทศภูมิศาสตร์ เพื่อให้ทราบถึงพื้นฐานการได้มาของข้อมูลเป็นช่วงต่างๆ ดังนี้
ช่วงเริ่มต้น : การสร้างข้อมูลจากแผนที่กระดาษ
วิธีการใช้แผนที่และข้อมูลกระดาษมาซ้อนทับข้อมูลกันแบบขนมชั้น ณ ตำแหน่งที่ต้องการ แล้วทำการคัดลอก และสร้างข้อมูล ขึ้นมาใหม่ ที่มีความสัมพันธ์กัน กระบวนการในสมัยก่อนจะใช้เครื่องอัดสำเนาที่ย่อขยายได้ หรือใช้โต๊ะแสง เมื่อได้ข้อมูลมาแล้ว จึงทำการระบายสีแยกประเภทของกลุ่มข้อมูลสำหรับใช้วางแผนงาน ทั้งหมดนี้ต้องใช้เวลานาน ข้อมูลในอดีตเป็นข้อมูลแผนที่ ของกรมแผนที่ทหาร และการแปลความหมายจากภาพถ่ายทางอากาศในแต่ละสาขา รวมทั้งความชำนาญของแต่ละงาน มาสร้างขอบเขตของแผนที่ เช่น การสร้างถนนตัดผ่านภูเขา ในอดีต ผู้สำรวจภาคสนามไม่สามารถเข้าไปในพื้นที่ได้เพราะมีอันตราย จึงต้องสร้างข้อมูลกระดาษหลายแผ่นในสำนักงาน แผ่นแรก คือ ขยายแผนที่ของกรมแผนที่ทหารที่แสดงเส้นชั้นความสูง ให้สัมพันธ์กับขนาดมาตราส่วน ของภาพถ่ายทางอากาศ เสร็จแล้วจึงสร้างแผนที่ความลาดชัน โดยวิเคราะห์จากเส้นชั้นความสูง และภาพถ่ายทางอากาศ แผนที่เส้นทางน้ำเพื่อออกแบบท่อลอดและสะพาน แผนที่ธรณีวิทยา เพื่อดูชนิดของหินและพื้นที่ ที่อาจเกิดดินถล่ม จากนั้นนำข้อมูลมาซ้อนกันทีละชั้น เพื่อกำหนดแนวทางที่เหมาะสม และออกแบบพื้นที่รับน้ำ เพื่อออกแบบท่อลอด และสะพาน ซึ่งขั้นตอนทั้งหมดใช้เวลาหลายเดือน และอาจมีความผิดพลาดทางข้อมูลที่ตัดสินจากสายตาของผู้ปฏิบัติงาน โดยเฉพาะความสูงต่ำ ของพื้นที่ที่มีต้นไม้ปกคลุมหนาแน่น
การสร้างระบบเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ โดยใช้ข้อมูลจากภาพถ่ายดาวเทียม
ช่วงพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศ
ข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียมในระยะแรกมีรายละเอียดจุดภาพค่อนข้างต่ำ คือ ๑ จุดภาพ (pixel) เท่ากับ ๘๐x๘๐ เมตร ซึ่งจะต้องนำมาวิเคราะห์ พร้อมกับการตรวจสอบข้อมูลสนาม ที่หาค่าพิกัดจากเข็มทิศหาตำแหน่งพื้นที่ตัวแทน เช่น พื้นที่ปลูกข้าว ในช่วงนี้ ถึงแม้มีระบบคอมพิวเตอร์ทำงาน และคำนวณภาพแยกขอบเขตพื้นที่ตัวแทน ก็ยังใช้เวลาได้รวดเร็วกว่ายุคแรก ช่วงนี้ ข้อมูลเชิงลักษณะทั้งหมดที่เคยจัดเก็บในรูปแบบของกระดาษเอกสาร เช่น ข้อมูลของประชากร ข้อมูลรายได้ รวมทั้งตำแหน่งสถานที่อื่นๆ ทั้งหมด ได้มีการสร้างระบบเชื่อมโยงข้อมูลคอมพิวเตอร์จัดเก็บไว้แล้ว แต่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทำงานต่างๆ จำกัดอยู่แต่เฉพาะผู้ปฏิบัติงานและนักวิชาการบางกลุ่มเท่านั้น การปฏิบัติงานด้านนี้ จึงยังไม่แพร่หลายออกไป
ช่วงพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วและหน่วยความจำสูง
เมื่อคอมพิวเตอร์มีความเร็วสูง การพัฒนาโปรแกรมสารสนเทศภูมิศาสตร์ พร้อมทั้งระบบจัดเก็บข้อมูล ที่สามารถเชื่อมโยงข้อมูลเข้าหากันได้ เช่น โปรแกรมไมโครซอฟต์ (Microsoft) และการดึงข้อมูลหลากหลายบนอินเทอร์เน็ต (Internet) ในช่วงนี้ข้อมูลจากภาพถ่ายดาวเทียมให้รายละเอียดสูงขึ้นเรื่อยๆ ทำให้ได้ข้อมูลที่มีรายละเอียดสูง และมีความชัดเจนมากขึ้น ซึ่งสามารถมองภาพรถยนต์ หรือกลุ่มคนได้อย่างชัดเจน นอกจากนี้ ยังมีเครื่องวัดพิกัด หรือเครื่องบอกตำแหน่งพิกัดด้วยดาวเทียม (GPS: Global Positioning System) ซึ่งให้ข้อมูลที่มีความผิดพลาดประมาณ ๗ เมตร สำหรับระดับประชาชนทั่วไป แต่ในระดับงานสำรวจมีความผิดพลาดเพียง ๒ เซนติเมตร ประกอบกับภาคธุรกิจ มีการพัฒนาโปรแกรมสารสนเทศภูมิศาสตร์ ที่ใช้ได้สะดวกรวดเร็วและผสมผสานกับโปรแกรมอื่นๆ ได้ ทำให้มีการนำข้อมูลสารสนเทศต่างๆ เช่น ข้อมูลตารางแยกกลุ่มเป็นกลุ่มสีต่างๆ ข้อมูลภาพ รวมทั้งข้อมูลวิดีโอมาแสดงผล บนระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ที่แสดงตำแหน่งและบริเวณ ณ พื้นที่นั้นๆ พร้อมทั้งสามารถย่อส่วนเพื่อดูพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง และขยายภาพดูรายละเอียดเฉพาะบริเวณ โดยนำมาวิเคราะห์ สังเคราะห์ สร้างสถานการณ์จำลองขึ้น ในรูปแบบ ๒ มิติ และ ๓ มิติ ด้วยค่าและตัวแปรที่มีการเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว เช่น ข้อมูลสารสนเทศภูมิศาสตร์ที่ผสมผสานกับข้อมูล GPS สามารถแสดงผลใกล้เคียงกับเวลาที่เกิดสถานการณ์ ได้แก่ ระบบติดตามการเดินทางของยานพาหนะ และภาพเคลื่อนไหว (moving image) จากกล้องวิดีโอ ซึ่งส่งภาพสัญญาณดาวเทียมบนฐานข้อมูลตำแหน่งบนระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เมื่อมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง จึงมีความต้องการระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ที่มีข้อมูลนำเข้าที่ถูกต้องตรงตำแหน่ง รวมทั้ง มีรายละเอียดข้อมูลที่จัดการอย่างเป็นระบบ เพื่อให้นำมาวิเคราะห์ และสามารถทำนายสถานการณ์จากค่าตัวแปร ที่เปลี่ยนแปลงได้ใกล้เคียงความจริงมากที่สุด ทั้งนี้ การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของระบบคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสารสนเทศ และการสื่อสาร ทำให้มีการพัฒนาการทำงานของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น