GIS 基于图层

与地图一样，GIS 也是基于图层的。

就像地图中的专题图层一样，GIS 数据集表示单个要素的逻辑集合，同时各个要素的地理位置、形状以及相关描述性信息都作为属性存储其中。

在 GIS 技术出现之前，地图制作者通过创建一系列地图图层来描述地理位置并表示其特征。他们通常采用可在看版台上进行叠加的透明度。这些整合显示可用于显示空间关系并有助于了解某个地点的相关特征。专业人士会依据这些显示进行解释并得出相关结论。

Ian McHarg 博士就是一位将此过程应用于规划行业的梦想家，他既是一名景观设计师，也是在使用自然系统进行区域规划方面的著名作家。他于 1969 年出版了重要著作设计结合自然，明确提出了生态规划的概念，此概念即运用了地图叠加原理。可通过“维基百科”了解有关 Ian McHarg 及其著作的详细信息。

大约在同一时期，GIS 之父 Roger Tomlinson 博士也提出了早期的 GIS 理念。他从 GIS 其他方面更深入地阐述了作为 GIS 基石的专题图层及叠加图层的概念。

这些早期的 GIS 专业人士一直积极探索如何将地理信息分割成一系列逻辑信息图层，而不仅仅是多个对象的随机组合。他们曾经设想将同类制图表达的集合作为图层进行管理。这些 GIS 用户按数据主题（其中每个数据主题描述某一现象的分布情况）对信息进行分类并对如何跨地理范围描绘各个专题进行说明。他们发现可以使用相对简单的 GIS 数据类型（点、线、面及栅格）。这些简单的数据图层可通过空间位置进行合并，也就是说，通过地理配准可在地图中合并数据集或使用地理处理操作（如面叠加）进行叠加。

这些先驱者同样也提出了数据采集协议以及将这些采集数据作为地理数据图层进行管理的方法。以下是一个表示土壤的示例。

可为指定范围内的每个区域（面）分配一个主体土壤类型并使用每个面的属性或特性对土壤类型进行分类和描述，从而确保其分类和描述信息保持一致。在土壤示例中，将为各个土壤多边形记录其自身经常涉及到的属性集。

可将主题定义为描述代表主体土壤类型的各个不同区域（也就是说，是土壤类型多边形的图层集合及其作为属性值的描述信息）。

这种地理图层组织原则后来成为通用的 GIS 原则之一，为 GIS 系统表示、操作、管理和应用地理信息奠定了基础。