关于地理信息系统的概念,目前还没有形成完全统一的认识，但是地理信息系统是一门技术,是一门科学。。R.F.Tomlinson认为“地理信息系统本身并不是一个单独的领域,而是信息处理和许多涉及空间分析技术的领域之间的一个共同基础。”D.F.Marble等认为地理信息系统是“一种处理空间数据的系统”。J.K.Brry认为 “地理信息系统是内部联系的、自动化的空间信息系统”。K.C.Clark则是把地理信息系统定义为“一种对空间数据进行采集、存储、提取、分析和显示的工具”。俄罗斯学者Trofimov将地理信息系统定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题,具有内部联系的,一组方法上、数学上、软硬件上和组织上的工具集合”。国际测量师联合会(FIG)对地理信息系统的定义则是“一个协助发展与规划及作出决定的工具”。我国学者李德仁院士认为:“地理信息系统是一种十分特别二重要的空间信息系统,它是以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据和空间信息系统。上述各种概念各不相同,但是都将地理信息系统定义成一种基础手段,一种工具,一种技术或技术系统。
GIS是一种特殊的信息系统，与其它一般的信息系统相比，GIS具有空间特性。在地理信息技术中，地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)及遥感(RS)(统称“3S”)技术是最基础和基本的三大技术核心。GIS在分析和处理问题中都使用空间数据和属性数据，并通过数据库管理系统将两者联系在一起共同管理、分析和应用，从而提供了一种基于地理对象的新思维方法。而管理信息系统(MIS)只有属性数据，即使存在图形，也是以图像的形式存放，不能进行有关空间数据的操作，如空间查询、检索、网络拓扑分析。GIS强调空间分析，通过空间分析模型来分析空间数据，GIS的成功应用依赖于空间分析模型的研究和设计。GIS在最近30多年里取得了惊人的发展，目前世界上常用的GIS软件已达400多种。它们大小不一，风格各异。国外较著名的有ARC/INFO，GENAMAP，MGE等;国内较著名的有MAP/GIS，Geostar和CITYSTAR等。虽然GIS起步晚，但它发展快，目前已成功地应用到一百多个领域。
尽管现存的地理信息系统软件很多，但对于它的研究应用，归纳概括起来有二种情况。一是利用GIS系统来处理用户的数据;二是在GIS的基础上，利用它的开发函数库二次开发出用户的专用的地理信息系统软件。目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及发达国家，地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。近年来，随我国经济建设的迅速发展，加速了地理信息系统应用的进程，在区域及城市规划管理、交通运输管理、测绘、环保、农业、制图、土地资源管理等领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益，成为一个跨学科、多方向的研究领域。
由于地物的空间位置具有客观性，而地物本身又具有纷繁复杂的特性，除了具有自然特性以外，还具有社会经济特性。描述这些特性的属性数据非常丰富，但都可以通过具有同一坐标参考系统的空间位置进行统一组织。GIS为各种数据的集成提供了统一的框架，在此基础上可以直观表达地物及其空间关系。如下图中，世界各国的社会、经济、人口以及文化数据都可以按国家的空间位置统一集成。
GIS是一个具有结构和功能的系统，能获取和输入空间数据，并进行空间数据的处理和分析，并将结果按一定的方式输出。通过这种方式，各个行业的信息资源都可以按各自的要求进行处理，从而提高了信息资源的管理和利用效率。各个行业信息系统的建设就是典型的例子，如地籍信息系统，林业资源管理信息系统、自来水设施管理信息系统、矿产资源管理信息系统、污染源管理信息系统、旅游资源管理信息系统、地下水资源管理信息系统等等。
采用GIS的重要目的是辅助解决空间问题，其核心功能是空间分析，通过空间分析为各类用户提供管理和商业上的辅助决策。如疾病、林火等突发事件的监测与预警、设施故障处理、基站选址，企业选址，客户分布管理，房地产管理等。
GIS是在计算机辅助制图基础上发展起来的一门技术，是地图制作的重要工具。采用GIS可以制作符号，对数据进行各种渲染，高效、高性能、高度自动化是GIS制图的重要特点。下图为全国铁道路邮示意图(部分)，图中的站点和道路为自动绘制，各站点之间的邮路的始发和到达时间为自动动态标注，一旦邮路所经过的站点发生改变或者时间发生调整，地图会自动更新。
地理信息系统的应用：即人应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间结构、空间联系和空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济发展服务。
地理信息系统(GIS)和土地方面的这种渊源使地理信息系统(GIS)在土地方面得到了广泛的应用。据统计，在土地资源管理领域,地理信息系统的应用有地籍信息管理、土地资源评价、土地利用现状动态监测、城市地价评估、土地利用结构对非点源污染的影响、土地利用现状计算机成图;建立了土地管理信息系统、土地资源动态监测技术系统、城市土地利用扩展模式、用地管理系统、基于网络的土地利用总体规划管理信息系统、红壤开发区多媒体电子地图与土地管理信息系统、县域土地利用现状数据库系统、土地利用总体规划管理信息系统。
而在目前，地理信息系统在土地资源管理中的应用领域概括起来主要包括这五个大的方面：
地理信息系统对地籍信息的管理体现在其信息直接反映每一块宗地的特征,它包括宗地的基本信息(位置、面积、利用类别、等级等),权属管理(所有权、使用权、他项权利等),附着物信息(地上、地下建筑及各种设施情况),文档信息(调查原始资料、法律、条例等)和图形信息(地籍图、土地利用现状图等)。地籍信息管理系统的目标是完成土地调查、登记、统计、评价,为地籍管理提供依据,为土地法律咨询提供手段。在城乡地籍管理领域,并建立了地籍管理系统、城镇地籍管理信息系统、时域地籍信息系统、农村地籍管理信息系统、日常地籍管理信息系统。
