भूस्थानिक डाटा भण्डार बहुत विशाल होता है। इसके अलावा, मौजूदा GIS डाटासेट, अक्सर फीचर और विशेषता घटकों में बंटे होते हैं, जो पारंपरिक रूप से संकर डाटा प्रबंधन प्रणालियों में संग्रहीत होते हैं। एल्गोरिथम आवश्यकताएं, संबंधपरक (विशेषता) डाटा प्रबंधन और टोपोलोजिकल (फीचर) डाटा प्रबंधन के लिए काफी अलग होती हैं। इस से संबंधित है भौगोलिक डाटा प्रारूप की विविधता और रेंज, जो अद्वितीय चुनौतियां भी प्रस्तुत करता है। डिजिटल भौगोलिक डाटा क्रांति, पारंपरिक "वेक्टर" और "रास्टर" स्वरूप के परे एक नए प्रकार के डाटा फोर्मेट को निर्मित कर रही है। भौगोलिक डाटा भंडार में तेज़ी से खराब संरचित डाटा, जैसे कल्पनिक चित्र और भू संदर्भित मल्टी-मीडिया शामिल हो रहें हैं। 

भौगोलिक ज्ञान खोज और डाटा माइनिंग में कई महत्वपूर्ण अनुसंधान चुनौतियां हैं। मिलर और हान इस क्षेत्र में उभरते अनुसंधान विषयों की निम्नलिखित सूची प्रदान करते हैं:


विषय आधारित डाटा माइनिंग
बाजार सर्वेक्षण
पृष्ठभूमि
चुनौतियां