Un GIS (sistema informativo geografico) è un sistema informativo computerizzato che permette la gestione di informazioni derivanti da dati geografici (geo-riferiti). Secondo la definizione di Burrough (1986) "il GIS è composto da una serie di strumenti software per acquisire, memorizzare, estrarre, trasformare e visualizzare dati spaziali dal mondo reale". Trattasi quindi di un sistema informatico in grado di produrre ed analizzare dati spaziali associando a ciascun elemento geografico una o più descrizioni alfanumeriche.
Il GIS consente di mettere in relazione tra loro dati diversi, sulla base del loro comune riferimento geografico in modo da creare nuove informazioni a partire dai dati esistenti. Il GIS offre ampie possibilità di interazione con l'utente e un insieme di strumenti che ne facilitano la personalizzazione e l'adattamento alle problematiche specifiche dell'utente.
I GIS presentano normalmente delle funzionalità di analisi spaziale ovvero di trasformazione ed elaborazione degli elementi geografici degli attributi. Esempi di queste elaborazioni sono:
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L'overlay topologico: sovrapposizione tra gli elementi dei due temi per creare un nuovo tematismo (ad esempio per sovrapporre il tema dei confini di un parco con i confini dei comuni per determinare le superfici di competenza di ogni amministrazione o la percentuale di area comunale protetta)
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Le query spaziali: interrogazioni di basi di dati a partire da criteri spaziali (vicinanza, inclusione, sovrapposizione etc.)
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Il buffering: da un tema puntuale, lineare o poligonale definire un poligono di rispetto ad una distanza fissa o variabile in funzione degli attributi dell'elemento
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La segmentazione: algoritmi di solito applicati su temi lineari per determinare un punto ad una determinata distanza dall'inizio della linea
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La network analysis: algoritmi che da una rete di elementi lineari (es. rete stradale) determinano i percorsi minimi tra due punti
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La spatial analysis: algoritmi che utilizzando modelli dati raster effettuano analisi spaziali di varia tipologia (es: analisi di visibilità)
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Analisi geostatistiche: algoritmi di analisi della correlazione spaziale di variabili georeferite