سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) فشم از اطلاعات دیجیتال استفاده می کنند، از روش های مختلفی برای تهیه داده های دیجیتال استفاده می شود. رایج‌ترین روش تهیه دادههای دیجیتال، دیجیتالی‌سازی است که در آن نسخه‌ای از نقشه با استفاده از نرم‌افزار CAD و قابلیت‌های ارجاع جغرافیایی به یک رسانه دیجیتال منتقل میشود.
با توجه به در دسترس بودن گستر‌‌ه تصاویر هوایی تصحیح شد‌ه (توسط ماهواره، هواپیما، هلیکوپتر و هواپیماهای بدون سرنشین)، دیجیتالی شدن هدآپ در حال تبدیل شدن به روش غالب استخراج داده های جغرافیایی است. دیجیتالی‌سازی Heads-Up شامل ترسیم دادههای جغرافیایی مستقیماً روی یک عکس هوایی به جای روش سنتی ترسیم روی صفحه دیجیتالی‌ساز (رقومی‌سازی heads-down) است.
اوایل قرن بیستم شاهد توسعه فوتوزینکوگرافی بود که امکان جداسازی نقشه ها را به لایه ها فراهم کرد، به عنوان مثال یک لایه برای پوشش گیاهی و لایه دیگر برای آب. این ویژگی به ویژه برای چاپ خطوط مفید است - کشیدن این خطوط یک کار بود - کار فشرد‌ه که داشتن آنها در لایه های جداگانه به این معنی بود. می توانید بدون لایه های دیگر کار کنید که طراحان را گیج کند. قبلاً شیشه را رنگ می کردند،
اما پس از آن فیلم های پلاستیکی با مزایایی مانند وزن کمتر، فضای ذخیره سازی کمتر و شکنندگی کمتر معرفی شدند. وقتی همه لایه ها تکمیل شد، لایه ها توسط یک دوربین بزرگ ادغام شدند. زمانی که چاپ رنگی به بازار آمد، از ایده لایه ها برای چاپ لایه های جداگانه برای هر رنگ استفاده شد. زمانی که بعداً استفاده از لایه‌ها به یکی از ویژگی‌های اصلی رایج GIS امروزی تبدیل شد، فرآیند تصویربرداری توصیف‌شده به تنهایی یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) در نظر گرفته نمی‌شد – زیرا نقشه‌ها فقط تصاویر هستند. بدون پایگاه داده برای اتصال به آنها بودند.
پیشرفت‌ها در سخت‌افزار کامپیوتر، که توسط تحقیقات تسلیحات هسته‌ای تسریع شد، منجر به توسعه نرم‌افزار نقشه‌برداری کامپیوتری همه منظوره در اوایل دهه 1960 شد.
سال 1960 شاهد توسعه اولین سیستم اطلاعات جغرافیایی واقعاً عملیاتی در اتاوا، انتاریو، کانادا توسط وزارت جنگلداری و توسعه روستایی فدرال بود. این سیستم توسط دکتر راجر تاملینسون توسعه داده شد و سیستم اطلاعات جغرافیایی کانادا (CGIS) نام داشت و برای ذخیره، تجزیه و تحلیل و تغییر دادههای جمع‌آوری‌شده برای فهرست زمین کانادا استفاده میشود. تبدیل شد. تلاشی برای تعیین قابلیت زمین برای مناطق روستایی کانادا با نقشه برداری اطلاعات در مورد خاک، کشاورزی، تفریح، حیات وحش، پرندگان آبزی، جنگلداری و کاربری زمین در مقیاس 1:50000. یک عامل رتبه بندی نیز به تجزیه و تحلیل اضافه شد و تجزیه و تحلیل را فعال می کند.
CGIS پیشرفتی نسبت به نرم افزار "نقشه برداری کامپیوتری" بود زیرا قابلیت هایی مانند همپوشانی لایه ها، اندازه گیری، اسکن و دیجیتال سازی (فرآیند انتقال ویژگی ها روی نقشه به کامپیوتر) را ارائه می کرد. این سیستم از یک سیستم مختصات ملی پشتیبانی می کرد و ویژگی ها و داده های مکانی را در فایل های جداگانه ذخیره می کرد.
در نتیجه این فعالیت‌ها – به‌ویژه استفاده از پوشش لایه‌ای برای تقویت تحلیل فضایی دادههای جغرافیایی همگرا – تاملینسون به عنوان «پدر GIS» شناخته شد.
CGIS تا دهه 1990 ادامه داشت. یک پایگاه داده بزرگ منابع زمین در کانادا ایجاد کرد. این سیستم به عنوان یک سیستم مبتنی بر پردازند‌ه مرکزی برای پشتیبانی از مدیریت و برنامه ریزی منابع ایالتی و فدرال توسعه داده شد. این سیستم توا‌نایی آنا‌لیز مجمو‌عه داده های پیچید‌ه قار‌ه ای را داشت. CGIS هرگز مورد بهره برداری تجاری قرار نگرفت.
در سال 1964، هاوارد تی فیشر آزمایشگاه گرافیک کامپیوتری و تحلیل فضایی را در دانشگاه طراحی هاروارد تأسیس کرد. جایی که او تعدادی مفاهیم نظری مهم را در مدیریت دادههای مکانی توسعه داد و در دهه 1970 کدهای نرم‌افزاری و سیستم‌های اولیه از جمله SYMAP، GRID، ODYSSEY را منتشر کرد که به عنوان منبعی برای پیشرفت‌های تجاری بعدی - برای استفاده دانشگاهی عمل کرد. ، مراکز تحقیقاتی و تجاری در سطح جهانی - استفاده شد.
در اواخر دهه 1970 دو سیستم GIS با مالکیت عمومی (MOSS و GRASS GIS) در حال توسعه بودند و در اوایل دهه 1980 محاسبات M&S (که بعداً Intergraph) همراه با سیستم‌های بنتلی برای پلتفرم CAD، مؤسسه تحقیقات سیستم‌های محیطی (ESRI)، CARIS Computer Aided Resource Information System)، MapInfo Corporation و ERDAS (Earth Resource Analysis Data System) به عنوان فروشندگان نرم افزار GIS تجاری ظهور کردند که با موفقیت بسیاری از ویژگی های CGIS را ادغام کردند و جایگزین رویکرد نسل اول جداسازی اطلاعات و ویژگی های مکانی شدند.
در سال 1986، Mapping Display and Analysis System (MIDAS)، اولین نرم افزار دسکتاپ GIS، برای سیستم عامل DOS منتشر شد. نام این نرم افزار در سال 1990 زمانی که برای سیستم عامل ویندوز بازنویسی شد به MapInfo برای ویندوز تغییر یافت.
در پایان قرن بیستم، ر‌شد سریع در سیستم‌های مختلف بر روی پلتفرم‌های نسبتا کمی یکپارچه و استاندارد شد. کاربران شروع به کاوش برای مشاهد‌ه دادههای GIS در اینترنت کردند، که به استانداردهای انتقال داده و قالب‌بندی نیاز داشت. اخیراً تعداد فزاینده‌ای از بسته‌های منبع باز GIS وجود دارد که می‌توانند بر روی طیف وسیعی از سیستم‌های عامل اجرا شوند و می‌توانند برای انجام وظایف خاص سفارشی شوند. داده های مکانی و نرم افزار نقشه برداری به طور فزاینده ای در شبکه جهانی وب در دسترس هستند.
یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) از مکان مکانی - زمانی به عنوان متغیر شاخص کلیدی برای سایر اطلاعات استفاده می کند. همانطور که یک پایگاه داده رابطه‌ای حاوی متن یا اعداد می‌تواند بسیاری از جداول مختلف را با استفاده از یک متغیر شاخص کلیدی مشترک به هم مرتبط کند، GIS نیز می‌تواند اطلاعات نامرتبط را با استفاده از مکان به عنوان متغیر شاخص کلیدی مرتبط کند.
هر متغییری که بتوتند به صورت فرایند مکانی اتفاق بی افتد توسط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) قشم ثبت میشود. مکان‌ها یا نواحی در فضا-زمان زمین ممکن است به‌عنوان تاریخ/زمان وقوع و مختصات x، y و z ثبت شوند. به ترتیب عرض، طول و ارتفاع را نشان می‌دهند. این مختصات GIS ممکن است نماینده سایر سیستم‌های اندازه‌گیری مرجع مکانی-زمانی (به عنوان مثال دروازه، اندازه‌گیری عمق دریا، مبدا/واحد ترسیمی POS و CAD) باشد. واحدهای اعمال شد‌ه برای داده های مکانی-زمانی ثبت شد‌ه می توانند بسیار متنوع باشند. حتی زمانی که از داده های یکسان استفاده می شود. اما تمام ارجاعات به مکان ها و حوزه های مکانی-زمانی مبتنی بر جغرافیایی هستند. باید در حالت ایده آل، دیگری باشد و در نهایت به یک مکان فیزیکی یا منطقه واقعی در فضا مرتبط باشد.
با توجه به اطلاعات دقیقی که از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) فشم میتوانیم اطلاعات مفیدی در مورد گذشته این شهر به دست آوریم. این ویژگی کلیدی GIS دریچه جدیدی را به روی تحقیقات علمی در مورد رفتارها و الگوهای دنیای واقعی می گشاید که در گذشته به طور سیستماتیک نمی ت وانستند ارتباط برقرار کنند.
پیش از این، یکی از کاربردهای تحلیل فضایی در اپیدمیولوژی در سال 1832 است. در سال 1854، جان اسنو با ترسیم نقاطی بر روی نقشه که محل زندگی قربانیان وبا را نشان می‌داد. گروهی را که پیدا کرده بود با منبع آبی در مجاورت مرتبط کرد، منشأ شیوع وبا را در لندن تعیین کرد. این یکی از قدیمی ترین کاربردهای موفق روش شناسی جغرافیایی در اپیدمیولوژی است. در حالی که عناصر اصلی توپوگرافی و زمینه قبلاً در نقشه‌نگاری وجود داشت، نقشه جان اسنو منحصربه‌فرد بود. نقشه ای که از روش های نقشه برداری نه تنها برای نمایش، بلکه برای تحلیل دسته بندی پدیده ها نیز استفاده می کرد.