GIS技术的创立和发展是与地理空间信息的表达、处理、分析和应用手段的不断发展分不开的。20世纪60年代初，在计算机图形学的基础上出现了计算机化的数字地图。GIS与计算机的数据库管理系统（DBMS）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制图（CAM）和计算机图形学（Computer Graphics）等有着密切的联系，但是它们都无法取代GIS的作用。
数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是操作和管理数据库的软件系统，提供可被多个应用程序和用户调用的软件系统，支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建立、更新、查询和维护功能，GIS在数据管理上借鉴DBMS的理论和方法，非几何属性数据有时也采用通用DBMS或在其上开发的软件系统管理；对于空间地理数据的管理，通用的DBMS有两个明显的弱点：第一，缺乏空间实体定义能力，目前流行的网状结构、层次结构、关系结构等，都难以对空间结构全面、灵活、高效地加以描述；第二，缺乏空间关系查询能力，通用的DBMS的查询主要是针对实体的查询，而GIS中则要求对实体的空间关系进行查询，如关于方位、距离、包容、相邻、相交和空间覆盖关系等，显然，通用DBMS难以实现对地理数据空间查询和空间分析。数据是信息的载体，对数据进行解释可提取信息，通用数据库和地理数据库都是针对数据本身进行管理，而GIS则在数据管理基础上，通过地理模型运算，产生有用的地理信息，取得信息的多少和质量，与地理模型的水平密切相关。GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般数据库系统，即管理信息系统（Management Information System，MIS）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，即使存储了图形，也是以文件的形式存储，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限，GIS和MIS的比较见表1-1。
表1-1 GIS与_MIS比较
计算机图形学是利用计算机处理图形信息以及借助图形信息进行人-机通信处理的技术，是GIS算法设计的基础。GIS是随着计算机图形学技术的发展而不断发展完善的，但是计算机图形学所处理的图形数据是不包含地理属性的纯几何图形，是地理空间数据的几何抽象，可以实现GIS底层的图形操作，但不能完成数据的地理模型分析和许多具有地理意义的数据处理，不能构成完整的GIS。(www.xing528.com)
计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）是通过计算机辅助设计人员进行设计，以提高设计的自动化程度，节省人力和时间；专门用于制图的计算机辅助制图（Computer-Aided Mapping，CAM），采用计算机进行几何图形的编辑和绘制。GIS与CAD和CAM的区别在于：第一，CAD不能建立地理坐标系和完成地理坐标变换；第二，GIS的数据量比CAD、CAM大得多，结构更为复杂，数据间联系紧密，这是因为GIS涉及的区域广泛，精度要求高，变化复杂，要素众多，相互关联，单一结构难以完整描述；第三，CAD和CAM不具备GIS具有地理意义的空间查询和分析功能，比较GIS和CAD的区别和联系如表1-2和表1-3所示。
表1-2 GIS与CAD的区别和联系
表1-3 GIS与CAM的区别和联系
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