地理信息元数据是用户查询、了解、获得、使用和管理地理信息资源的向导与媒介，主要作用体现在：①使用户可以详细了解地理信息资源的基本特征，理解其包含的内容，评价其需求适应性，从而能够在实际应用中有效利用该地理信息资源。②便于发现、检索和重复使用地理信息资源。在有足够元数据信息支持的情况下，用户只需提出需求，就可以通过计算机系统准确获得需要的地理信息资源。③有利于对地理信息资源进行全生命周期的组织管理和更新维护，追踪其在使用过程中的变化，为地理信息资源的保存、完善和升级提供支持。

要切实发挥作用，地理信息元数据必须遵循统一的要求，包括一致的内容标准和格式标准。地理信息元数据的规范化，得到了地理信息标准化领域的广泛关注。美国联邦地理数据委员会（ Federal Geographical Data Committee,FGDC）早在1994年就制定了美国国家标准《数字地理空间元数据内容标准》（Content Standard for Digital Geospatial Metadata,CSDGM），并发布行政命令要求所有联邦机构对1995年1月以后产生的地理空间数据依据该标准记录元数据。此外，美国电气电子工程师学会(IEEE)、美国国家航空与航天局（NASA）、美国国际地球科学信息网络中心(CIESIN)、澳大利亚和新西兰土地信息委员会（ANZLIC）、加拿大标准委员会、欧洲地理信息协会（EuroGeographics）等都先后开展了地理信息元数据的标准化工作，提出了各具特色的地理信息元数据内容标准。国际标准化组织地理信息技术委员会（ISO/TC 211）在各国广泛参与的基础上，于2003年完成了国际标准《地理信息 元数据》（ISO 19115:2003）的制定，并先后于2009年、2012年、2014年和2016年对其进行了内容扩充，迅速得到各国地理信息界的普遍接受。中国通过修改采用的方式对该标准进行了转化，于2005年发布了国家标准《地理信息 元数据》（GB/T 19710—2005）。此后，ISO/TC 211分别在2005年、2009年针对地理信息服务、要素类型描述、影像栅格数据、观测站以及测量仪器等其他地理信息资源，制定了《地理信息 要素编目方法》（ISO 19110:2005）、《地理信息 服务-修改单1》（ISO 19119:2005）、《地理信息 元数据 第2部分 影像和格网数据扩展》（ISO 19115—2:2009）等。在规定元数据内容的基础上，元数据的记录格式也需要规范化，即使相同的内容，如果格式不一致，也会影响元数据作用的有效发挥。因此，ISO/TC 211于2007年提出了《地理信息元数据XML模式实现》（ISO 19139:2007），对地理信息元数据的XML编码格式进行了规定。中国于2009年，等同采用该标准，制定了国家标准《地理信息元数据XML模式实现》（GB/Z 24357—2009），为地理信息元数据的记录、交换和使用奠定了基础。

地理信息元数据的内容可以根据具体用途需求，按照相关元数据标准进行组织。可以按复杂程度、描述的资源类型以及主要功能用途等对地理信息元数据进行分类，从组织地理信息资源的功能角度一般可分为四种类型。①管理型元数据。用于管理与支配地理信息资源的元数据，如与信息收集、版权、排架、数字化标准、版本控制等相关的元数据。②描述型元数据。用来描述与识别信息资源的元数据，如编目、专题索引、资源链接、用户注释等。③保存型元数据。与信息资源保存管理有关的元数据，如保存地理信息资源的介质条件、保存方法、数据更新与迁移等相关的元数据。④技术型元数据。与系统怎样运行有关的元数据，如依赖的硬件与软件、数字化信息的格式、压缩比率、系统响应要求、数据验证与安全等方面的元数据。

地理信息元数据的采集，通常是在相关地理信息资源建立后，通过收集整理与该地理信息资源有关的资料，通过元数据管理软件进行录入或从已开发完成的应用系统中抽取用户所关注的各类元数据，这种模式称之为被动元数据采集。由于不能及时获取元数据，有些元数据内容很容易空缺或遗漏，导致元数据质量缺陷，影响元数据作用的充分发挥。要克服被动元数据管理模式的不足，需要在地理信息资源形成的过程中相伴采集元数据，不仅形成业务应用所需要的地理信息资源，同时也完成相应元数据的采集，这种模式称之为主动元数据采集。