Siêu dữ liệu là tài liệu tổng thể cung cấp nội dung, chất lượng, loại, sự tạo dữ liệu, và các thông tin về không gian địa lý về các tập hợp dữ liệu. Nó được lưu trữ trong bất kỳ định dạng nào như một tệp tin văn bản, XML, hoặc một bản ghi CSDL. Vì kích cỡ nhỏ của nó được sánh với dữ liệu mà nó diễn tả, siêu dữ liệu ngày càng dễ dàng chia sẻ. Bằng việc tạo và chia sẻ siêu dữ liệu, thông tin về dữ liệu có sẵn trở nên sẵn sàng đối với bất kỳ ai tìm kiếm nó. Siêu dữ liệu làm cho dữ liệu dễ dàng được khám phá hơn và giảm sự lặp lại dữ liệu. Nhiều phần mềm GIS lưu trữ siêu dữ liệu với các tập hợp dữ liệu chi tiết và có thể thêm vào chỉ mục siêu dữ liệu ngay bên trong CSDL cho việc chia sẻ. Nhiều phần mềm GIS sử dụng chuẩn XML cho việc xử lý siêu dữ liệu.
Siêu dữ liệu có một thành phần không gian địa lý như một quy mô của thế giới mà dữ liệu bao phủ. Siêu dữ liệu có thể diễn tả được dữ liệu GIS, một dịch vụ Web GIS, hoặc một chủng loại siêu dữ liệu trực tuyến. Siêu dữ liệu cũng diễn tả được dữ liệu phi điện tử như là các bản đồ giấy hoặc các dữ liệu điện tử không trực tuyến như là dữ liệu lưu trên đĩa quang hoặc băng từ. Các tiêu chuẩn mở cho siêu dữ liệu chấp nhận khái niệm tổ chức, cũng
biết tới như là một dịch vụ phân loại. Hai loại dịch vụ phân loại siêu dữ liệu GIS nổi tiếng là Geography NetworkSM và NSDI Clearinghouse.
1) Các tiêu chuẩn siêu dữ liệu
Các tổ chức tiêu chuẩn định nghĩa ra các tiêu chuẩn siêu dữ liệu. Bằng việc tuân theo một chuẩn siêu dữ liệu chung, các tổ chức ngày càng có khả năng chia sẻ dữ liệu. Một tiêu chuẩn quan trọng ở Mỹ là FGDC cho siêu dữ liệu địa lý kỹ thuật số, ấn hành lần đầu tiên năm 1998. Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế cũng tạo ra một tiêu chuẩn về siêu dữ liệu không gian.
Cả hai tiêu chuẩn FGDC và ISO đều được các phần mềm GIS cung cấp một tập hợp các công cụ hỗ trợ.
Một trình chỉnh sửa siêu dữ liệu
Các bảng mẫu để trình diễn siêu dữ liệu với nhiều dạng báo cáo
Một thiết bị đồng bộ tự động ghi lại các tính chất của tập hợp dữ liệu trong các yếu tố siêu dữ liệu thích hợp cho các tiêu chuẩn đó
Các phần mềm GIS rất cố gắng để hỗ trợ các chuẩn siêu dữ liệu mở rộng với công nghệ thích hợp.
2) Các tiêu chuẩn truyền thông kỹ thuật số
Các phần mềm GIS tạo ra siêu dữ liệu trong dạng XML. XML khác với HTML, nó diễn tả nội dung dữ liệu có cấu trúc hơn là hiển thị các tính chất. XML là một tiêu chuẩn công nghiệp mở là nền tảng trung gian và định hướng để xuất bản và phân phối thông tin sử dụng Internet. Bất cứ siêu dữ liệu nào được xuất bản trong XML hợp lý cũng được chấp nhận bởi bất kỳ dịch vụ siêu dữ liệu nào.
Z39.50 là một tiêu chuẩn mở, là một giao thức truyền thông nổi tiếng từ lâu cho việc chia sẻ thông tin trên các mạng WAN. Các máy khách và các máy chủ có thể gửi và nhận các yêu cầu và đáp ứng bằng việc sử dụng giao thức Z39.50. Tiêu chuẩn FGDC sử dụng Z39.50 để triển khai NSDI, cho phép tìm kiếm dữ liệu không gian ngay trên Internet.
Sử dụng Z39.50 để tham gia vào các tiêu chuẩn NSDI
Các phần mềm ứng dụng của GIS như ArcIMS 4.0.1 cung cấp trình kết nối Z39.50, cho phép biên dịch các yêu cầu và các đáp ứng giữa Z39.50 và các giao thức bên trong ứng
dụng. Điểm mấu chốt của các tình kết nối là các dịch vụ siêu dữ liệu có thể ngay lập tức trở thành các nút trên mạng NSDI.