完整的地理信息系统主要由四个部分构成，即硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。
(1) 构成计算机硬件系统的基本组件包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，这些硬件组件协同工作，向计算机系统提供必要的信息，使其完成任务；保存数据以备现在或将来使用；将处理得到的结果或信息提供给用户。
(2) 软件系统：计算机系统软件；地理信息系统软件和其他支持软件；营业用分析程序。
(3) 地理空间数据：是以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据。
地理信息系统的核心问题可归纳为五个方面的内容：位置、条件、变化趋势、模式和模型。
GIS功能：
1. 数据采集与输入。
2. 数据编辑与更新。数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。
3. 数据存储与管理。在地理数据组织与管理中，最为关键的是如何将空间数据与属性数据融合为一体。栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型是常用的空间数据组织方式。
4. 空间数据分析与处理。
5. 数据与图形的交互显示。GIS不仅可以输出全要素地图，也可根据用户需要，输出各种专题图、统计图等。
6. 地理信息系统应用。测绘与地图制图、资源管理、城乡规划、灾害预测、土地调查与环境管理、国防、宏观决策等方面、
GIS发展趋势：
1. 网络GIS：Web-GIS浏览器（browser）、Web-GIS服务器、Web-GIS编辑器（Editor）、Web-GIS信息代理（information agent）。
2. 组件式GIS（Com-GIS）：把GIS的各种功能模块进行分类，划分为不同类型的控件，每个控件完成各自相应功能；各个控件之间，以及GIS控件与其它非GIS控件之间，通过可视化的软件开发工具集成起来，形成满足用户特定功能需求的GIS应用系统。
3. 虚拟现实GIS：(1)对现实的地理区域非常真实的表达；(2)用户在所选择的地理带（地理范围）内外自由移动；(3)三维（立体）数据库的标准GIS功能（查询、选择、空间分析等）；(4)可视化功能必须是用户接口的自然整体部分。
4. 时态GIS。将时间概念引入GIS中。
5. 互操作GIS。在异构环境下多个地理信息系统或其应用系统之间的互相通信和协作。
6. 3S集成。GPS（全球定位系统）主要用于实时、快速地提供目标的空间位置；RS（遥感）用于实时提供目标及其环境的信息、发现地球表面的各种变化，及时对GIS数据进行更新；GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理、集成管理和动态存取，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。
对基于GIS的空间分析的理解的不同角度和层次。
1. 按空间数据结构类型
栅格数据分析、矢量数据分析。
2. 按分析对象的维数
二维分析、DTM三维分析及多维分析。
3. 按分析的复杂性程度
空间问题查询分析、空间信息提取、空间综合分析、数据挖掘与知识发现、模型构建。
