地球信息科学(Geo—Informatics，或Geo InfoMation Science，简称GISci)是研究地球表层信息流的科学，或研究地球表层资源与环境、经济与社会的综合信息流的科学。就地球信息科学的技术持征而言，它是记录、测量、处理、分析和表达地球参考数据或地球空间数据学科领域的科学。它属于边缘学科、交叉学科或综合学科，是以信息流作为研究的主题，即研究地球表层的资源、环境和社会经济等一切现象的信息流过程，或以信息作为纽带的物质流、能量流等。

“信息流”这一概念是陈述彭院士在1992年针对地图学在信息时代面临的挑战而提出的。他认为，地图学的第一难关是解决地球信息源的问题。在16世纪以前，人类获取地图信息源主要是通过艰苦的探险、组织庞大的队伍和采用当时认为是最先进的技术装备来解决这个问题；到了16—19世纪，地图信息源主要来自大地测量及建立在三角测量基础上的地形测图；20世纪前半叶，地图信息源主要来自航空摄影和多学科综合考察；20世纪后半叶，地图信息源主要来自卫星遥感、航空遥感和全球定位系统(GPS)。可以预见，21世纪，地图信息源将主要来自由卫星群、高空航空遥感、低空航空遥感、地面遥感平台，并由多光谱、高光谱、微波以及激光扫描系统、定位定向系统（POS）、数字成像成图系统等共同组成的星、机、地一体化、立体的对地观测系统。它可基于多平台、多谱段、全天候、多分辨率、多时相对全球进行观测和监测，极大地提高信息获取的手段和能力。但是，无论是什么信息源，其信息流程都表现为：

1.信息的获取；

2.存储检索；

3.分析加工；

4.最终输出产品。

地理信息系统（GIS）与遥感（RS）、全球定位系统（GPS）等高新技术是进行研究地球信息科学的主要技术手段。即，地球信息科学的研究手段是由GIS、RS和GPS所构成的“3S”技术对地面进行立体观测系统。

该系统运作特点是：

1.在空间上是整体的，而不是局部的；

2.在时间上是长期的，而不是短暂的；

3.在时序上是连续的，而不是间断的；

4.在时相上是同步的、协调的，而不是异相的；

在技术上不是孤立的，而是由GIS、RS和GPS三种技术集成的。