元数据的英文名称是“Metadata”，它是“关于数据的数据”。在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空间信息共享的核心标准之一。目前，国际上对空间元数据标准内容进行研究的组织主要有三个，分别是欧洲标准化委员会（CEN／TC287）、美国联邦地理数据委员会（FGDC）和国际标准化组织地理信息／地球信息技术委员会（ISO／TC 211）。

空间元数据标准内容分两个层次。第一层是目录信息，主要用于对数据集信息进行宏观描述，它适合在数字地球的国家级空间信息交换中心或区域以及全球范围内管理和查询空间信息时使用。第二层是详细信息，用来详细或全面描述地理空间信息的空间无数据标准内容，是数据集生产者在提供空间数据集时必须要提供的信息。

    元数据主要有下列几个方面的作用：

    （1）用来组织和管理空间信息，并挖掘空间信息资源，这正是数字地球的特点和优点所在。通过它可以在广域网或因特网上准确地识别、定位和访问空间信息。

    （2）帮助数据使用者查询所需空间信息。比如，它可以按照不同的地理区间、指定的语言以及具体的时间段来查找空间信息资源。

    （3）组织和维护一个机构对数据的投资。

    （4）用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心。通过数据目录和数据交换中心等提供的空间元数据内容，用户可以共享空间信息、维护数据结果，以及对它们进行优化等。

    （5）提供数据转换方面的信息。使用户在获取空间信息的同时便可以得到空间元数据信息。通过空间无数据，人们可以接受并理解空间信息，与自己的空间信息集成在一起，进行不同方面的科学分析和决策。

    描述空间信息的元数据标准体系内容按照部分、复合元素和数据元素来组织，它们是依次包含关系，前者包含后者，即：后者依次组成前者。具体分为8个基本内容部分和4个引用部分，由12个部分组成，其中标准化内容包括标识信息、数据质量信息、数据集继承信息、空间数据表示信息、空间参照系信息、实体和属性信息、发行信息以及空间元数据参考信息等内容，另外还有4个部分是标准化部分中必须引用的信息，它们为引用信息、时间范围信息、联系信息及地址信息。

元数据标准内容体系是通过元数据网络管理系统来实现的，该系统主要由权限验证功能（服务器端验证）、输入和合法性校验功能（客户端校验）、查询功能（服务器端查询）与返回和显示功能（服务器端格式化查询结果并返回，客户端显示）等组成。利用空间元数据网络管理系统作为空间交换站的共享软件可基本上实现空间信息的网络共享。