マップ内の主題レイヤと同様に、GIS データセットは地理的な位置、形状、および各フィーチャの説明情報を属性として持つ個々のフィーチャの論理集合です。
GIS が使用される前は、地図製作者が一連のマップ レイヤを作成し、位置を地理的に説明し特徴づけるのに使用しました。 彼らはよく、ライト テーブルの上に重ねることができるトレーシングペーパーを使用しました。 そして、これらによる統合された表示を利用して、空間的関係性を視覚化し、場所に関連する特徴を見きわめていました。 地図製作者はこれらを使用して、地図を解釈し、重要な結論を導き出していました。
このプロセスを計画に使用した Ian McHarg 博士は造園学者で、自然システムを利用した地域計画で有名な作家でもありました。 彼の著名な本「Design with Nature」は 1969 年に出版され、生態計画の概念を明確に示しましたが、ここにはマップのオーバーレイによる方法が適用されています。 Ian McHarg と彼の業績の詳細については、Wikipedia をご参照ください。
これと同時期に、GIS の 父として知られる Roger Tomlinson 博士が GIS の初期構想を考案しました。 GIS のさまざまな側面の中で、彼は GIS の基盤としての主題レイヤとオーバーレイの概念を明確に示しました。
当時の初期の GIS の専門家たちは、地理情報を、オブジェクトの雑多な集合ではなく、一連の論理情報レイヤに分割する方法を模索していました。 彼らは、同じ種類どうしを集めたものをレイヤとして管理することを思い描きました。 当時の GIS ユーザは、事象の分布や、それぞれの主題を地理的な範囲にわたって表現する方法を説明するために、情報を個々の主題データに整理しました。 そして、彼らは比較的シンプルな GIS データ タイプ（ポイント、ライン、ポリゴン、ラスタ）が使用できることを発見しました。 これらのシンプルなデータ レイヤは場所を通じて組み合わせることができました。つまり、ジオリファレンスによって、マップ上でデータセットを組み合わせたり、ポリゴン オーバーレイなどのジオプロセシング処理を使用して重ね合わせ解析することを可能にしました。
これらの先駆者たちは、データの集合に関する仕様と、地理的データ レイヤとしてこれらの集合を管理する方法を考案しました。 次に、土壌の例を示します。
指定された範囲内の個々のまたはすべてのエリア（ポリゴン）に対し、そのエリアで支配的な土壌タイプを割り当てたり、各ポリゴンの特徴や属性に基づいて、土壌タイプを一定の基準で分類し、記述することができました。 土壌の場合、各土壌ポリゴンに対して一連の非常に複雑な特徴が記録されます。
一つの主題は、支配的な土壌タイプにより異なる領域を定義します。（つまり、土壌タイプ ポリゴンとその説明情報を属性として持つレイヤの集合です。）
このジオグラフィック レイヤの構造原理は、GIS システムによる地理情報の表示、操作、管理、共有方法を示す GIS の基本原理の 1 つになりました。