Геоинформационные системы могут рассматриваться по принадлежности к определенным классам программного обеспечения.
Как системы управления ГИС предназначены для обеспечения принятия решений по оптимальному управлению землями и ресурсами, управлению транспортом, использованию водоемов и других пространственных объектов.
Как автоматизированные информационные системы ГИС объединяют ряд технологий известных информационных систем типа систем автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированных справочно-информационных систем (АСИС) и др.
Как геосистемы ГИС включают технологии (в первую очередь технологии сбора информации) систем картографической информации (СКИ), автоматизированных систем картографирования (АСК), земельных информационных систем (ЗИС), автоматизированных кадастровых систем (АКС) и др.
Как системы баз данных ГИС объединяют и базы обычной (цифровой или текстовой) информации, и графические базы.
Как системы моделирования ГИС используют большое количество методов и процессов моделирования, применяемых в различных автоматизированных системах.
Как системы получения проектных решений ГИС во многом применяют методы автоматизированного проектирования и решают ряд специальных задач, которые в типовом автоматизированном проектировании не встречаются.
Как системы представления информации ГИС являются развитием автоматизированных систем документального обеспечения с использованием современных технологий мультимедиа.
1.1. Пространственные данные
Данные это совокупность фактов и сведений, представленных в каком-либо формализованном виде (в количественном или качественном выражении) для их последующего использования в какой-либо области человеческой деятельности, например в науке. Это сведения дискретные и достаточно ценные для того, чтобы их сформулировать и точно зафиксировать. Такие описания должны быть пригодны для обработки автоматическими средствами (при возможном участии человека).
ГИС работают с пространственными данными. Пространственные данные цифровые данные о пространственных объектах, включающие сведения об их местоположении и свойствах. Обычно состоят из двух взаимосвязанных частей: описание пространственного положения Пространственные данные и тематического содержания Пространственные данные Пространственные данные составляют основу информационного обеспечения ГИС. Они могут быть получены путем традиционного картографирования, спутниковой и аэрофотосъемки, с помощью приемников данных глобальной системы позиционирования и т. д.
Природа географических данных:
географическое положение пространственных объектов представляется 2-, 3- или 4-мерными координатами в географически соотнесенной системе координат (широта/долгота);
свойства (атрибуты) являются описательной информацией. Атрибутивная информация может быть самой различной, например: для городского здания количество этажей, год постройки, принадлежность определенному владельцу, организации, которые в этом здании находятся и т. д.; для реки скорость течения, запасы рыбы, загрязненность и пр.;
пространственные отношения определяют внутренние взаимоотношения между пространственными объектами (направление, расстояние, вложенность);
временные характеристики представляются в виде сроков получения данных, они определяют их жизненный цикл, изменение свойств во времени, определяют актуальность данных.
Данные в геоинформационных системах хранятся в базах данных.
База данных (БД) совокупность данных, организованных по определенным правилам, устанавливающим общие принципы описания, хранения данных и манипулирования ими. Хранение данных в БД обеспечивает централизованное управление, соблюдение стандартов, безопасность и целостность данных, сокращает избыточность и устраняет противоречивость данных. Создание БД и обращение к ней (по запросам) осуществляются с помощью База данных (СУБД). Средствами СУБД поддерживаются различные операции с данными, включая ввод, хранение, манипулирование, обработку запросов, поиск, выборку, сортировку, обновление, сохранение целостности и защиту данных от несанкционированного доступа или потери. Обычно в ГИС используются База данных в которых пользователь воспринимает данные как таблицы.