国家测绘总局测绘科学研究所成立之初就设置了地图制图研究室。当时，科研人员不足10人，主要研究课题以地图设计和地图编制为重点。20世纪60年代初，地图制图研究室相继招收了一批武汉测绘学院和莫斯科测绘学院的毕业生，研究人员增至15人，充实了科研力量。
1961年，为适应《国家普通地图集》与《国家历史地图集》编绘工作的需要，地图制图研究室分出部分人员组建了《国家普通地图集》编辑室和《国家历史地图集》编辑室。
1973年，测绘研究所重建之后，在地图制图研究方面以地图制图和制印为研究重点。改革开放以后，随着测绘事业和制图专业的发展，以地图制图研究室的部分人员为骨干，先后组建了国土基础信息系统研究室、专题地图应用研究室、政府地理信息系统研究中心。1994年成立地理信息系统与地图工程研究所。
2003年2月，在国家公益型科研院所改革中，地理信息系统与地图工程研究所与国家测绘局地名研究所合并，更名为地图学与地理信息系统研究所，加挂国家测绘局地名研究所牌子。
地图学与地理信息系统研究所（国家测绘局地名研究所）主要从事地理信息系统理论与应用研究以及地图制图和地名学研究，重点解决地理空间信息采集、存储、管理、分析、表达和应用等方面的理论与技术问题。其主要任务是为国家经济建设和社会发展提供地理信息和技术支撑，带动全行业的技术革新与进步，推动国内地理信息产业的持续发展。主要研究领域包括数字区域地理空间基础框架、行业地理信息系统、基础地理信息共享与社会化应用、大型地图制图工程、现代地图学理论、理论地名学、地名信息系统等。
研究所拥有一支由博士、硕士和研究员、副研究员组成的高素质人才队伍，在地图学与地理信息系统研究领域取得了丰硕成果。自主研发的空间数据入库质量检查与控制软件系统，实现了空间数据高质量自动入库，较大幅度地提高了建库效率，填补了国内无建库质量评价与控制软件的空白。完成的地形图非线性保密技术处理课题，于2002年通过国家测绘局、国家保密局和总参测绘局联合组织的验收，得到权威专家的高度评价，为军民地图分版、经济建设版地图系列的开发奠定了扎实的基础，并将极大地促进地理信息在国家经济建设相关行业的应用。提炼集成了无人驾驶飞行器遥感、单影像立体量测、精细三维建模、三维可视化平台等的数字城市三维地理空间基础框架构建体系，解决了数字城市三维数据获取的瓶颈问题。针对基础地理信息专业应用领域，开发了公安户籍管理信息系统、人口普查数据管理与空间分析信息系统、中央直属粮库信息查询系统、城市地下管线信息管理系统、城镇地籍管理信息系统、城市房产信息管理系统、多媒体招商引资信息系统和园林绿化管理信息系统等，有力带动了这些行业的技术进步，促进了基础地理信息的广泛应用。
在地名研究方面，制定了国内外地名译音方法，在国内外地名译音规则研究方面取得了丰硕成果。开展了边疆地区外来地名的清理和我国地图上岛礁名称的正名和通名规范化方面的研究，研究成果为我国地名的国家标准化和国际标准化，维护民族尊严和领土主权发挥了重要作用。
研究所承担的项目屡获奖励，其中防汛遥感应用试验成果获国家科技进步一等奖，国土卫片在京津唐地区国土资源与环境调查中的应用研究、全国中药资源普查获国家科技进步二等奖，国家基础地理信息系统（一期工程）获国家科技进步三等奖。
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