一、概念虚拟地理环境，是以虚拟现实理念/虚拟现实技术为核心，基于地理信息、遥感信息、以及赛博空间网络信息与移动空间信息，研究现实地理环境和赛博空间的现象与规律。通过虚拟地理环境，可以促进实验地理学、地理/遥感信息科学、信息地理学、以及虚拟地理学的研究与发展。
虚拟地理环境，可以定义为是以化身人、化身人群、化身人类为主体的一个虚拟共享空间与环境，它既可以是现实地理环境的表达、模拟、延伸与超越，也可以仅是指赛博空间中存在的一个虚拟社会世界。其中的化身人、化身人群、化身人类是表示现实世界中的人与虚拟世界中的化身相结合后的集合体。化身是用户在虚拟世界中的三维图形表达，是一种身份表达。
虚拟地理环境教育部重点实验室主任闾国年教授给予的定义如下：
虚拟地理环境（Virtual Geographical Environment，VGE）是指数字化了的现实地理环境、恢复与复原的过去的地理环境、预测与预报的未来的地理环境。
二、作用与意义虚拟地理环境研究的作用与意义，具体包括：
1、 以虚拟地理环境为基础，可建立虚拟地理实验室，为研究和解决区域可持续发展过程中所面临的资源开发、环境保育、大型工程建设等重大科学问题，提供一个集定性与定量两种方法为一体的、以人为核心的、人机交融的地理“研讨厅”，由此促进实验地理学的研究，推动地理科学的发展；
2、虚拟地理环境，把现实地理环境中的地理（遥感）信息环境、以及现代网络信息世界（赛博空间）作为客观实在进行研究，从而突破了“虚拟地理环境”作为信息技术系统的狭义理解，为“虚拟地理学”的发展建立了基础；
3、以虚拟地理环境为基础，开展遥感、遥测实验方法研究，发展遥感信息科学/遥感科学；
4、虚拟地理环境，是以人为核心的、面向大众与网络社会的三维虚拟环境，可用于虚拟地理野外实习、地理远程教育、生态环境教育、地理游戏与娱乐等；由此，并可推动“大众地理学”以及“地理美学”的发展；
5、虚拟地理环境的研究，可以为我国的数字信息工程（数字地域、数字城市、数字流域）建设提供理论与方法基础。
虚拟地理环境的具体研究，是结合科学计算可视化、信息可视化、遥感信息模型和虚拟现实技术，在城市、地质、煤矿、水文、海洋、林业等领域，开展地学可视化与虚拟地理环境系统的设计、开发和应用。在案例和原型系统的基础上，对虚拟地理环境、地理/遥感信息科学和地理科学的理论和方法开展原创性的探索研究。
三、研究方向的子方向虚拟地理环境研究方向的子方向包括：
研究方向一：虚拟地理环境系统
1）投入式虚拟地理环境系统
该方向研究投入式虚拟现实用于地理景观模拟，地学数据分析，地学模型计算与模拟等的理论和方法。
具体研究内容包括：三维数据模型，实时三维图形显示和实时交互，地学模型计算算法与可视表达的融合，面向大众和面向地学专家的人机交互界面设计，虚拟环境空间认知，群体决策等。该虚拟环境可用于数字城市、虚拟旅游、地学模型计算模拟等研究和应用领域。
2）分布式虚拟地理环境系统
该方向研究基于网络的分布式虚拟地理环境系统的建立方法和应用。
具体研究内容包括：分布式三维数据模型，大数据量虚拟世界的网上实时显示和浏览，分布式多用户的共享空间和实时互操作，地学模型远程计算与地学试验，地学智能体，元胞自动机，应用程序服务器开发等。该系统可用于建设虚拟社区，支持区域可持续发展参与式规划、管理和决策，建设虚拟教育实习基地等。
3） 移动虚拟地理环境系统
具体研究内容包括：移动式GIS、GPS和虚拟现实技术的集成和融合，虚拟空间和现实空间的合成理论，支持地理学野外工作与实验的方法特征等。
研究方向二：地学可视化与地学知识发现
该方向结合数据挖掘技术，研究图形/图象/地图表达和图形思维用于地学知识发现的理论和方法。
具体研究内容包括：地学可视化与地学图解，地学计算，(集聚) 知识表达，数据挖掘方法，多样化图形表达，面向地学问题求解的人机交互界面，多感知投入式问题求解方法，分布式群体合作研究方法，地图视觉认知，地理空间认知等。
研究方向三：虚拟地理环境与虚拟地理学
该方向以网络信息空间、虚拟现实以及数字地球发展为背景，研究信息社会/知识社会下虚拟地理学的理论和方法，探索虚拟地理环境的基本规律，以及虚拟地理环境和现实地理环境的相互关系和作用特征。
具体研究内容包括：虚拟地理学的理论和方法框架，虚拟地理学与赛博地理学、信息地理学的相互关系理论，虚拟地理环境的时间维、空间维特性，虚拟地理环境的演化驱动力机制，虚拟地理环境与数字地球等。
研究方向四：信息/虚拟地理与区域可持续发展
在信息社会大背景下，从信息地理/虚拟地理角度，探索区域可持续发展理论、方法与实践，主要的研究从全球化/本土化、虚拟经济、网络社会（虚拟社区、网络教育等）、复杂性信息系统、公众参与、群体决策等角度开展研究。
