地理資訊系統（Geographic Information System）通俗地講，它是整個地球或部分區域的資源、環境在電腦中的縮影。嚴格地講，它是反映人們賴以生存的現實世界(資源或環境)的現勢與變遷的各類空間數據及描述這些空間數據特徵的屬性，在電腦軟體和硬體的支援下，以一定的格式輸入、存貯、檢索、顯示和綜合分析應用的技術系統。它是一種特定而又十分重要的空間資訊系統，它是以採集、貯存、管理、處理分析和描述整個或部分地球表面（包括大氣層在內）與空間和地理分佈有關的數據的空間資訊系統。地理資訊系統（GIS）作為支援空間定位資訊數字化獲取，管理和應用的技術體系，隨著電腦技術、空間技術和現代資訊基礎設施的飛速發展，在全國經濟資訊化進程中的重要性與日俱增。

GIS是六十年代中期開始發展起來的新技術。它最初為解決地理問題而起，至今已成為一門涉及測繪學科、環境科學、電腦技術等多學科的交叉學科。進入９０年以來，地理資訊系統在全球得到了空前迅速的發展，廣泛應用於各個領域，例如交通、能源、農林、水利、測繪、地礦、環境、航空、國土資源綜合利用等等，產生了巨大的經濟和社會效益。特別是當今"數字地球"概念的提出，使得人們對GIS的重要性有了更深地了解。

（一）地理資訊系統的基本組成部分

GIS主要由三大部分組成，即：(1) 電腦及其附屬設備；(2) 地理數據庫及具有數據操作、分析功能的數據庫管理系統；(3) 各種製圖輸出工具及其他輸出設備。

（二）地理資訊系統的基本功能

GIS的主要功能包含數據的操作與處理功能、製圖功能、空間查詢與分析功能、地形分析功能。

（1）數據輸入：(a) 圖形數據輸入：數字化儀輸入和掃描器輸入。(b) 柵格數據輸入：柵格數據包括各種遙感數據、航測數據、各種攝影圖像數據、航空雷達數據等。(c) 屬性數據：屬性數據是用來描述對象特徵的，通常用關係數據庫管理系統進行管理。

（2）數據校驗：是指通過觀測、統計分析和邏輯分析等對輸入數據的品質檢查和糾正、空間拓撲結構的建立以及圖形整飾等，為下一步的數據管理、空間分析與查詢、數據表達等服務。數據校驗包括圖形數據校驗和屬性數據校驗。圖形數據的校驗包括多邊形拓撲關係的建立與校正、圖形編輯、圖形整飾、圖形拼接、投影變換等功能。屬性數據的校驗往往與數據管理結合在一起。

（3）數據管理：涉及地理元素的位置、連接關係及屬性數據如何構造和組織，使其便於電腦處理和系統用戶理解等。用於組織數據庫的電腦程式即為數據庫管理系統。它包括數據格式的選擇和轉換、數據的聯結、查詢、提取等。

空間數據庫管理：是GIS的核心，也是它最具特色的一部分，各種圖形和圖像資訊都以嚴密的邏輯結構存貯於空間數據庫中。根據GIS的應用類型與數據類型的不同，空間數據庫的數據結構，分為基於向量的數據結構，基於柵格的數據結構和向量柵格混合的數據結構。

地圖圖庫的管理：對於一個大區域往往不能用一幅圖表示，需要分成很多圖幅，為有效地管理眾多圖幅的數據及實現跨圖幅的查詢與分析，就要有地圖圖庫的管理，其功能有：圖幅入庫、圖幅刪除、圖幅拼接、跨圖幅條件檢索、圖庫的維護等。

（4）空間查詢與分析：空間查詢與分析是GIS最重要的功能，也是GIS區別於其他資訊系統的本質特徵，它使地圖圖形資訊以及各種專業資訊的利用深度和廣度大大增強，用戶可以從中獲取很多派生資訊和新知識，可用來實現經濟建設、環境和資源調查中的綜合評價、規劃、決策、預測等任務。它包括比例尺和投影的數字變換、數據處理和分析，還包括地理或空間模型的建立。

空間數據查詢：GIS具有豐富的查詢功能，既有屬性查詢功能，也有圖形查詢功能，還可以實現圖形與屬性之間的交叉查詢。

空間數據分析：它實際上就是對空間數據一系列的運算和查詢。不同的應用具有不同的運算和查詢的內容、方式和過程。也就是說，有不同的應用模型。應用模型是在對具體對象與過程進行大量專業研究的基礎上總結出來的客觀規律的抽象。將它們歸結成一系列典型的運算與查詢命令，從而可解決某一類專業的空間分析任務。由於各種專業研究的對象、方法以及複雜程度有很大的差異，因而工具型的GIS只提供幾種最通用最基本的分析模型，常見的有地形分析、迭置分析、緩衝分析、網路分析、領域分析和重類分析等。而各專業的應用模型有待於專業人員進行二次開發。

（三）地理資訊系統主要特徵

地理資訊系統是對地理資訊進行採集、存貯、更新、分析、傳輸、查詢等管理過程的基礎工具。地理資訊就是表徵地理系統諸要素的數量、品質、分佈特徵、聯繫和規律的數字、文字、圖像和圖形的總稱。

（1）空間定位特徵：空間實體在一定空間參照係中的位置識別是與數據聯繫在一起的，這是地理資訊區別於其他類型資訊的最顯著的標誌。

（2）多維結構特徵：即可在二維空間的基礎上實現多專題的第三維結構和不同專題間的相互關聯。

（3）明顯的時序特徵：地理資訊的各種特徵在空間尺度上隨時間的變化而變化。

所以必須首先對地理資訊的這種區域性的、多層次的和動態變化的特徵進行研究和掌握，才能實現人口、資源、環境等的綜合分析、管理和決策。而GIS作為一空間屬性分析的有力工具，在這方面體現出其強大的優勢。因為GIS所能提供的應用具有“多來源”、“多層次”、“多時態”、“快速度”、“深加工”、“多形式”、“多精度”等特點。

地理資訊系統現在主要應用於資源清查、城鄉規劃、災害監測、環境管理和宏觀決策幾個方面。