从20世纪60年代至今，GIS已有60余年的发展历程，其内涵经历了地理信息系统（GISystem）到地理信息科学（GIScience），再到地理信息服务（GIService）的转变。这一时期的GIS研究主要基于地图学的二维抽象表达逻辑（Map-based GIS），实现对现实世界的抽象分析与表达。然而，随着实景三维、数字孪生、城市信息模型等新技术及新需求的不断涌现，GIS原有的二维抽象逻辑面临多源异构时空大数据汇聚、处理、融合，复杂时空动态过程表征，以及潜在时空规律挖掘等的挑战。如何调整GIS的科学定位，以适应数字社会对空间对象表达与分析的多类型、多层次、多角色需求，成为当前GIS发展亟须考虑的重要问题。本文针对当前GIS发展面临的问题和转变，从方法论角度，深入分析Map-based GIS在空间表征、空间分析及综合应用上的瓶颈，进而立足于新时代GIS的发展需求，在融合Map-based GIS的逻辑思维基础上，从理论基础、管理模式、可视化形式、功能定位等视角，提出新时代从Map-based GIS到Space-oriented GIS的科学概念转化模型，创新GIS科学概念转化下的新型应用。本文期待能为新时期GIS的发展提供参考思路。
