Geoinformationssysteme, auch kurz GIS genannt, dienen dazu geografische Daten zu erfassen, bearbeiten, organisieren, analysieren und präsentieren. Damit diese Aufgaben bewältigt werden können, umfassen die GIS sowohl Hard- als auch Software und natürlich die entsprechenden Programme und Datensätze. Geoinformationssysteme werden zu Forschungszwecken im Umweltbereich, im Marketing, im Ressourcen-Management, in der Altertumskunde oder für logistische Abwicklungen oder kriminologische Ermittlungen eingesetzt, um nur wenige Beispiel zu nennen. Geoinformationssystemehelfen in Katastrophengebieten wie New Orleans nach dem Hurricane Katrina oder Haiti nach den schweren Erdbeben, Evakuierungspläne für die Bevölkerung zu erstellen. Daneben bieten Geoinformationssysteme natürlich auch kartografische und städteplanerische Anwendungen.

Eine wichtige Anwendung in Geoinformationssystemen ist die so genannte Georeferenzierung, auch Geokodierung oder Verortung. Dabei wird ein bestimmter Datensatz, etwa ein Foto, oder eine digitalisierte Karte, präzise einem bestimmten Punkt auf der Erde zugewiesen. Wenn man ein Luftbild, eine Karte mit Höhenangaben oder auch eine normale Straßenkarte vorliegen hat, die ein Georeferenzierungsverfahren durchlaufen haben, dann kann man diese beispielweise mittels eines entsprechenden Programmes kombinieren und in einer 3D-Ansicht präsentieren. Auch Google Earth bedient sich dieser Verfahren. Wenn ein Betrachter seinen Heimatort mittels Google Earth online im 3D-Format anschaut, sind alle dargestellten Elemente vorab  georeferenziert worden.  Moderne Geoinformationssystemen stellen geradezu unendlich viele Möglichkeiten zur Verfügung, um geographische Daten zu  lokalisieren, analysieren und anschaulich zu machen.