地理信息系統是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發展而發展起來的壹個學科。在計算機發展史上，在計算機發展史上，計算機輔助設計技術（CAD）的出現使人們可以用計算機處理象圖形這樣的數據，圖形數據的標誌之壹就是圖形元素有明確的位置坐標，不同圖形之間有各種各樣的拓撲關系。簡單地說，拓撲關系指圖形元素之間的空間位置和連接關系。簡單的圖形元素如點、線、多邊形等；點有坐標（x, y）；線可以看成由無數點組成，線的位置就可以表示為壹系列坐標對（x1, y1），（x2, y2），……（xn, yn）；平面上的多邊形可以認為是由閉合曲線形成範圍。圖形元素之間有多種多樣的相互關系，如壹個點在壹條線上或在壹個多邊形內，壹條線穿過壹個多邊形等等。在實際應用中，壹個地理信息系統要管理非常多、非常復雜的數據，可能有幾萬個多邊形，幾萬條線，上萬個點，還要計算和管理它們之間的各種復雜的空間關系……。
地理信息系統是將計算機硬件、軟件、地理數據以及系統管理人員組織而成的對任壹形式的地理信息進行高效獲取、存儲、更新、操作、分析及顯示的集成。
地理信息系統技術廣泛應用於農業、林業、國土資源、地礦、軍事、交通、測繪、水利、廣播電視、通訊、電力、公安、社區管理、教育、能源等幾乎所有的行業，並正在走進人們日常的工作、學習和生活中。
地理信息系統的主要計算機硬件是工作站和微機。 地理信息系統的主要計算機操作系統軟件是UNIX、Windows9X、Windows NT、Windows2000、Macintosh等。
地理信息系統的主要計算機應用軟件是ARC/INFO、MGE、GeoMedia、GenaMap、MapInfo、AutoDesk Map、ArcView、MapObjects、MapX、Maptitude、MapGIS、GeoStar、MapEngine等。
地理信息系統的主要基礎地理數據比例尺為1:400萬、1:100萬、1:25萬、1:5萬、1:1萬、1:2000、1:1000和1:500等；基礎地理數據種類為數字線劃圖（DLG）、數字柵格圖（DRG）、數字正射影象圖（DOQ）和數字高程模型（DEM）等。
GIS 地理信息系統相關技術
GIS與其他幾種信息系統密切相關，但由於其處理和分析地理數據的能力使其與它們相區別。盡管沒有什麽硬性的和快速的規則來給這些信息系統分類，但下面的討論可以幫助區分GIS和桌面制圖、計算機輔助設計CAD、遙感、DBMS、以及GPS技術。
桌面制圖
桌面制圖系統用地圖來組織數據和用戶交互。這種系統的主要目的是產生地圖：地圖就是數據庫。大多數桌面制圖系統只有及其有限的數據管理、空間分析以及個性化能力。桌面制圖系統在桌面計算機上進行操作，例如PC機，Macintosh以及小型UNIX工作站。
計算機輔助設計CAD
計算機輔助設計(CAD)系統促進了產生建築物和基本建設的設計和規劃。這種設計需要裝配固有特征的組件來產生整個結構。這些系統需要壹些規則來指明如何裝配這些部件，並具有非常有限的分析能力。CAD系統已經擴展可以支持地圖設計，但管理和分析大型的地理數據庫的工具很有限。
遙感和GPS
遙感是壹門使用傳感器對地球進行測量的科學和技術，例如，飛機上的照相機，全球定位系統（GPS）接收器，或其他設備。這些傳感器以圖象的格式收集數據，並為利用、分析和可視化這些圖象提供專門的功能。由於它缺乏強大的地理數據管理和分析作用，所以不能叫作真正的GIS。
DBMS數據庫管理系統
數據庫管理系統專門研究如何存儲和管理所有類型的數據，其中包括地理數據。DBMS使存儲和查找數據最優化，許多GIS為此而依靠它。相對於GIS而言，它們沒有分析和可視化的工具。