Definicja i funkcje Systemów Informacji Geograficznej Mateusz Malinowski Anna Krakowiak-Bal Kraków 17 marca 2014 r.
Systemy Informacji Geograficznej są traktowane jako zautomatyzowana sieć funkcji, czyli konkretny program umożliwiający użytkownikowi manipulowanie danymi w przestrzennej bazie danych (Ozemoy, Smilh, Sicherman 1991). Równie wąskie znaczenie ma traktowanie Systemów Informacji Geograficznej jako zbioru informacji o konkretnym terenie, czyli samej bazy danych, albo cyfrowej kolekcji map. W szerszym znaczeniu GIS to baza danych łącznie z obsługującym ją programem, z komputerem, na którym jest zainstalowana, wraz z urządzeniami peryferyjnymi wejścia i wyjścia.
W najszerszym znaczeniu GIS to oprogramowanie, sprzęt, baza danych i ludzie obsługujący sprzęt i manipulujący danymi. Jest to wiec cała jednostka organizacyjna (Carter 1999). Warunkiem określenia systemu informacyjnego jako system geograficzny bądź przestrzenny jest charakter danych. Dane opisują obiekty ulokowane za pomocą współrzędnych w przestrzeni, dwuwymiarowej lub trójwymiarowej.
Program GIS powinien umożliwiać manipulowanie danymi przestrzennymi, a przetworzenie danych nie może pozbawić ich lokalizacji. Powinien on pozwalać na tworzenie map z danych tabelarycznych i odwrotnie, na przetwarzanie ich treści: selekcje informacji, integracje poziomów, prowadzenie analiz przestrzennych i wyprowadzenie wyników.
Według Maguire (1993) Systemy Informacji Geograficznej składają się z trzech elementów: automatyczne przetwarzanie i wyświetlanie map, baza danych, przestrzenna analiza i modelowanie danych. Systemy Informacji Geograficznej mogą być zdefiniowane również poprzez spełniany przez nie zespół funkcji, do których należą następujące operacje na danych: wprowadzanie, przechowywanie i zarządzanie, przetwarzanie, wyprowadzanie.
Wprowadzanie danych (do komputera) to ich konwersja z postaci analogowej do cyfrowej. Przechowywanie i zarządzanie to: organizacja i zabezpieczenie całej bazy danych, weryfikowanie i łączenie danych wprowadzonych w różnym czasie i w różnej skali. Przetwarzanie danych to ich porównywanie, transformowanie i agregowanie. Wyprowadzanie danych to ich udostępnienie użytkownikowi w postaci, w której najłatwiej je zrozumieć, w formie wykresów, tabel, algorytmów lub map.
GIS to nowy sposób zadawania pytań i poszukiwania na nie odpowiedzi (Widacki 1996). We wszystkich dziedzinach wiedzy zajmujących się przestrzenią, w geografii i w innych naukach przyrodniczych, a także w planowaniu przestrzennym, w badaniach demograficznych, ewidencji gruntów i innych naukach gdzie zadaje się pytania: co? gdzie? kiedy? ile? dlaczego?
Geograficzne Systemy Informacyjne stworzono po to, by informacje z realnego świata można było przedstawić jako dane w bazie danych a następnie wykorzystać je do automatycznej analizy. Często ogniwem pośrednim między otaczającym nas światem a bazą danych jest mapa. Przestrzeń postrzegamy poprzez wypełniające je obiekty. Obiekty wchodzące w skład przestrzeń - mają charakter ciągły lub są izolowane -dyskretne.
Przedmioty w świecie realnym i zachodzące w nim zjawiska, które jako dane wprowadzamy do bazy danych, nazywane są encjami. Encja (ang. entity) to całość, której już nie dzieli się na zjawiska tego samego rodzaju. Oprócz map wykorzystuje się też inne materiały źródłowe, takie jak: zdjęcia satelitarne, zdjęcia lotnicze, dane ze skanerów umieszczonych w samolotach, dane z automatycznych pomiarów położenia (GPS), dane z programów automatycznego wspomagania projektowania (CAD),