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（1）GIS的基本理论研究：包括研究GIS的概念，定义和内涵； GIS的信息论研究；建立GIS的理论体系；研究GIS的构成、 功能、特点和任务；总结GIS的发展历史， 探讨GIS发展方向等理论问题。
（2）G1S技术系统设计：包括GIS硬件设计与配置； 地理空间数据结构及表示；输入与输出系统； 空间数据库管理系统；用户界面与用户工具设计； GIS工具软件研制；微机GIS的开发；网络GIS的开发等。
（3）GIS应用方法论研究：包括应用系统设计和实现方法； 数据采集与校验；空间分析函数与专题分析模型； GIS与遥感技术结合方法；地学专家系统研究等。
相互关系：GIS应用使GIS技术系统不断完善，并逐渐发展了 GIS理论；理论研究又指导开发新一代高效GIS，并不断拓宽 其应用领域，加深应用的深度；GIS的应用，又对理论研究和 技术方法提出更高要求。因此，三方面的研究内容是 相互联系和相互促进的。