從定義可看出，數據是GIS的血液。從通過圖件掃描、格式轉換、實地測繪等方法的數據獲取，到採用各種先進資料庫技術對數據進行存儲、管理，再到利用計算機圖形學、地圖學等綜合可視化技術對數據進行展示，以及最終以數據為基礎的藉助於計量地理學、拓撲學、圖論等學科的決策分析等，這些過程都是以數據為核心的。隨著GIS的發展，其數據呈現出數量大、種類多和結構複雜的特徵。
GIS的數據量大具有兩層含義，第一層含義是指數據占用的位元組數多，這主要是針對柵格數據及多媒體數據而言的。比如“天地圖”在2011年正式上線的時候，集成了海量的基礎地理信息資源數據[5]，總數據量約有30TB，處理後的瓦片數近30億。資源三號測繪衛星是中國第一顆民用高解析度光學傳輸型測繪衛星[6]，截止到2013年6月底，在運行的不到一年半的時間中，總共存檔衛星影像37萬多景，數據量達到249TB。而GIS空間數據產生的商業價值每年正以15.5%的速度增加，是GIS軟體和服務的兩倍[7]。GIS數據量大的第二層含義是指數據單位個數多。比如“天地圖”各類地名和POI（Point of Interest，興趣點）有1100多萬條， 2011年8月竣工的國家西部1∶50000地形圖空白區測圖工程和國家1∶50000基礎地理信息資料庫更新工程兩個國家級重大測繪工程[8]，成果有20多萬航片和8000多景衛星遙感影像，地名近600萬條，描繪了1.4億個地理要素。另外，其他專業領域比如土壤數據、氣象數據在全數據模式下[9]數量也是非常可觀的。
