大数据时代已经到来，并且已经深入人类生活的方方面面。作为地球科学与信息科学交叉融合催生出的地球空间信息学，大数据时代的来临在为其提供更丰富的数据保障的同时，也带来数据存储、管理、分析和挖掘方面的新挑战，甚至造成了某种程度上的“数据爆炸”。从大数据视角，梳理了当前地球空间信息学涉及的地理信息系统、智慧城市、遥感大数据和空间数据挖掘4个核心领域的瓶颈和挑战；指出在大数据时代，地球空间信息学可为地球科学研究提供更加精准、实时的空间信息框架和更加智能高效的信息处理手段，从而服务于智慧城市、智慧地球建设和人类社会的可持续发展。而且，大数据时代下，地球空间信息学的发展面临着软件和硬件水平的双重考验。