包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。

地理信息系統(tǒng)按研究的范圍大小可分為全球性的、區(qū)域性的和局部性的;按研究內(nèi)容的不同可分為綜合性的與專題性的。同級的各種專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集中起來，可以構(gòu)成相應(yīng)地域同級的區(qū)域綜合系統(tǒng)。

一個完整的地理信息系統(tǒng)主要由空間數(shù)據(jù)、系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件組成，主要應(yīng)用了數(shù)據(jù)獲取、投影和坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)建模、空間分析、數(shù)據(jù)展現(xiàn)和數(shù)據(jù)操作等技術(shù)。

地理信息系統(tǒng)的特點主要有:(1)操作對象是空間數(shù)據(jù);(2)技術(shù)優(yōu)勢在于它的空間分析能力;(3)與地理學(xué)、測繪學(xué)聯(lián)系緊密。

地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用主要包括對全球環(huán)境變化動態(tài)監(jiān)測、對自然資源調(diào)查與管理、對災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)測、輔助決策，以及城市區(qū)域規(guī)劃和地籍管理。在軍事上，地理信息系統(tǒng)也有著廣泛的應(yīng)用。

4.衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)

以美國的GPS系統(tǒng)為例，衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一個由覆蓋全球的24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以保證在任意時刻，地球上任意一點都可以同時觀測到4顆衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點的經(jīng)緯度和高度，以便實現(xiàn)定位、導(dǎo)航、授時等功能。

衛(wèi)星定位的基本原理是設(shè)法計算出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間，再將其乘以光速得到。

衛(wèi)星導(dǎo)航是建立在能夠進(jìn)行實時衛(wèi)星定位這一基礎(chǔ)上的。將接收機每時每刻的位置點連接起來就是一條航跡，根據(jù)實際航跡和預(yù)設(shè)航跡進(jìn)行比較，就能知道當(dāng)前行進(jìn)的方位是否出現(xiàn)偏差。一日發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了偏差就可以根據(jù)具體的偏差情況進(jìn)行方向修正，回到預(yù)設(shè)的航跡上來，從而實現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航。

其主要用途包括:(1)陸地應(yīng)用，主要包括車輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運動監(jiān)測、市政規(guī)劃控制等;(2)海洋應(yīng)用，包括遠(yuǎn)洋船最佳航程航線測定、船只實時調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探測、水文地質(zhì)測量以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等;(3)航空航天應(yīng)用，包括飛機導(dǎo)航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測等。

5.攝影測量學(xué)

研究利用攝影或遙感的手段獲取目標(biāo)物的影像數(shù)據(jù)，從中提取幾何的物理的信息，并用圖形、圖像和數(shù)字形式表達(dá)測繪成果的學(xué)科。它主要的研究內(nèi)容有:獲取目標(biāo)物的影像，對影像進(jìn)行處理，將所取得成果用圖形、圖像或數(shù)字表示。由于現(xiàn)代航天技術(shù)和電子計算機技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)代遙感技術(shù)可以提供比光學(xué)攝影所獲得的黑白相片更為豐富的影像信息，因此在攝影測量學(xué)中引進(jìn)了遙感技術(shù)，促進(jìn)了航天測繪的發(fā)展。攝影測量學(xué)包括航空攝影、航天攝影、航空航天攝影測量、地面攝影測量等。航空攝影是在飛機或其他航空飛行器上利用航攝機攝取地面景物影像的技術(shù)。航天攝影是在航天飛行器(衛(wèi)星、航天飛機、宇宙飛船)中利用攝影機或其他遙感探測器(傳感器)獲取地球的圖像資料和有關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)，它是航空攝影的擴(kuò)充和發(fā)展。航空、航天攝影測量是根據(jù)在航空或航天飛行器上對地攝取的影像獲取地面信息，測繪地形圖。地面攝影測量是利用安置在地面上基線兩端點處的專用攝影機拍攝的立體像對，對所攝目標(biāo)物進(jìn)行測繪的技術(shù)。

6.大地測量學(xué)

研究地球的形狀、大小和重力場，測定地面點幾何位置和地球整體與局部運動的理論和技術(shù)的學(xué)科。在大地測量學(xué)中，測定地球的大小是指測定地球橢球的大小;研究地球形狀是指研究大地水準(zhǔn)面的形狀(或地球橢球的扁率);測定地面點的幾何位置是指測定以地球橢球面為參考面的地面點位置。將地面點沿橢球法線方向投影到地球橢球面上，用投影點在橢球面上的大地經(jīng)緯度表示該點的水平位置，用地面至地球橢球面上投影點的法線距離表示該點的大地高程。在有些應(yīng)用領(lǐng)域，例如水利工程，還需要以平均海水面(即大地水準(zhǔn)面)為起算獲得高度，即通常所稱的海拔高。點的幾何位置也可以用一個以地球質(zhì)心為原點的空間三維坐標(biāo)表示。研究地球重力場是指利用地球的重力作用研究地球形狀等，解決大地測量學(xué)所提出的任務(wù)，傳統(tǒng)上有兩種方法:幾何法和物理法。隨著20地衛(wèi)的出現(xiàn)，又生了衛(wèi)星法。幾何法使用幾何觀測量(距離、角度、方向、高差)來建立水平控制網(wǎng)或高程控制網(wǎng)，提供地面點的水平位置或高程。物理法是用地球的重力等物理觀測量通過地球重力場的理論和方法推求大地水準(zhǔn)面相對于地球橢球的距離(稱為大地水準(zhǔn)面差距)、地球橢球的扁率(地球形狀)等。衛(wèi)星法是用人造地球衛(wèi)星測量進(jìn)行空間定位，提供地面點在地心坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。隨著大地測量點位測定精度的日益提高，用現(xiàn)代大地測量方法可以研究和測定地球的運動狀態(tài)及其地球物理機制。

7.工程測量學(xué)

研究在工程建設(shè)和自然資源開發(fā)各個階段進(jìn)行測量工作的理論和技術(shù)的科學(xué)。它是測繪學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的直接應(yīng)用，因此包括規(guī)劃設(shè)計階段的測量、施工興建階段的測量和運營管理階段的測量。每個階段測量工作的重點和要求各不相同。規(guī)劃設(shè)計階段的測量，主要是提供地形資料和配合地質(zhì)勘探、水文測驗所進(jìn)行的測量工作。施工興建階段的測量，主要是按照設(shè)計要求，在實地準(zhǔn)確地標(biāo)定出工程結(jié)構(gòu)各部分的平面位置和高程作為施工和安裝的依據(jù)。運營階段的測量，是指工程竣工后為監(jiān)視工程的狀況和保證安全所進(jìn)行的周期性重復(fù)測量，即變形觀測。

8.海洋測繪學(xué)

研究以海洋水體和海底為對象所進(jìn)行的測量和海圖編制理論和方法的科學(xué)，主要包括海道測量、海洋大地測量、海底地形測量、海洋專題測量以及航海圖、海底地形圖、各種海洋專題圖和海洋圖集等圖的編制海道測量是以保證航行安全為目的，對地球表面水域及毗鄰陸地所進(jìn)行的水深和岸線測量以及底質(zhì)、障礙物的探測等工作。海洋大地測量是測定海面形狀、海底地形以及海洋重力及其變化所進(jìn)行的大地測量工作。海底地形測量是測定海底起伏、沉積物結(jié)構(gòu)和地物的測量工作。海洋專題測量是以海洋區(qū)域的地理專題要素為對象的測量工作。海圖制圖是設(shè)計、編繪、整飾和印刷海圖的工作，同陸地地圖編制基本一致。海洋測量的基本理論、技術(shù)方法和測量儀器設(shè)備等，同陸地測量相比，有它自己的許多特點。主要是測量內(nèi)容綜合性強，需多種儀器配合施測，同時完成多種觀測項目;測區(qū)條件比較復(fù)雜，海面受潮汐、氣象等影響起伏不定;大多為動態(tài)作業(yè)，測者不能用肉眼通視水域底部，精確測量難度較大。一般均采用無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、電磁波測距儀器、水聲定位系統(tǒng)衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航組合系統(tǒng)，以及天文方法等進(jìn)行控制點的測定和測點的定位;采用水聲儀器、激光儀器，以及水下攝影測量方法等進(jìn)行水深測量和海底地形測量;采用衛(wèi)星技術(shù)、航空測量以及海洋重力測量和磁力測量等進(jìn)行海洋地球物理測量。

9. 地圖制圖學(xué)

地圖制圖學(xué)是測繪學(xué)的分支，它是研究模擬地圖和數(shù)字地圖的基礎(chǔ)理論、地圖設(shè)計、地圖編制和復(fù)制的技術(shù)方法及其應(yīng)用的學(xué)科。傳統(tǒng)的地圖制圖學(xué)的具體內(nèi)容一般包括:地圖投影，它是研究依據(jù)一定的數(shù)學(xué)原理將地球橢球面的經(jīng)緯線網(wǎng)描繪在地圖平面上相應(yīng)的經(jīng)緯線網(wǎng)的理論和方法，也就是研究把不可展曲面上的經(jīng)緯線網(wǎng)描繪成平面上的圖形所產(chǎn)生各種變形的特性和大小以及地圖投影的方法等。地圖編制，它是研究制作地圖的理論和技術(shù)，主要包括制圖資料的分析和處理，地圖原圖的編繪以及圖例、表示方法、色彩、圖形和制印方案等編圖過程的設(shè)計。地圖設(shè)計，它是通過研究、實驗，制定新編地圖的內(nèi)容、表現(xiàn)形式及其生產(chǎn)工藝程序的工作。地圖應(yīng)用，它是研究地圖分析、地圖評價、地圖閱讀、地圖量算和圖上作業(yè)等。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地圖制圖學(xué)也進(jìn)入了新的發(fā)展階段，其主要特點和趨勢為:(1)地圖制圖學(xué)作為區(qū)域性學(xué)科，其重點已由普通地圖制圖轉(zhuǎn)移到專題地圖制圖，并向綜合制圖、實用制圖和系統(tǒng)制圖的方向發(fā)展。(2)地圖制圖學(xué)作為技術(shù)性學(xué)科，已經(jīng)實現(xiàn)了機助制圖，計算機自動制圖已經(jīng)逐步代替延續(xù)幾千年的手工制圖的作業(yè)方法。(3)隨著地圖制圖學(xué)同各學(xué)科間的相互滲透，產(chǎn)生了一些新的概念和理論。例如，以地圖圖形顯示、傳遞、轉(zhuǎn)換、存儲、處理和利用空間信息為內(nèi)容的地圖信息論和地圖傳輸論;研究經(jīng)過地圖圖形模式化建立地圖數(shù)學(xué)模型和數(shù)字模型的地圖模式論;研究用圖者對地圖圖形和色彩的感受過程和效果的地圖感受論;研究和建立地圖語言的地圖符號學(xué)等。

10. 其他學(xué)科

航空分析學(xué):對地球上自然和人工地物以圖的形式進(jìn)行描述，并提供元數(shù)據(jù)，專門服務(wù)于空中導(dǎo)航或策劃空中作戰(zhàn)的學(xué)科。

地理空間數(shù)據(jù)分析學(xué):對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象，利用地理信息系統(tǒng)揭示和描述各種地理空間數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和模式，以解決情報或軍事

問題的學(xué)科。

圖像分析學(xué):將圖像信息轉(zhuǎn)化為情報的學(xué)科，對重要的活動、事件

目標(biāo)、裝備及地理區(qū)域進(jìn)行描述。

遙感圖像科學(xué):應(yīng)用遙感圖像開發(fā)地理空間情報產(chǎn)品和服務(wù)的科學(xué)技術(shù)。

水文分析學(xué):對海洋、水文、測海數(shù)據(jù)及相關(guān)輔助元數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)的分析描述，為海上導(dǎo)航或行動提供數(shù)據(jù)和信息支持的學(xué)科。

區(qū)域分析學(xué):對特定國家或地區(qū)的地理、地緣政治或情報進(jìn)行分析的學(xué)科。

情報源分析學(xué):分析情報源的學(xué)科，包括情報源分析專家制定情報搜集發(fā)展戰(zhàn)略，確定信息和情報需求，管理情報來源，協(xié)調(diào)和評估各個來源的情報搜集工作，為情報分析專家提供最有用的情報來源，解決特定的情報問題。