地理信息系統(tǒng)（gcograPhic information systcm，GIS）是采集、貯存、管理、查詢、分析與空間地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的計算機信息系統(tǒng)，能夠為分析、決策提供重要的支持平臺。它廣泛地應用于地學、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、土地規(guī)劃、城市規(guī)劃、經(jīng)濟建設等領(lǐng)域，是一門綜合性的技術(shù)。
近20年來，CIS在水資源及環(huán)境領(lǐng)域的應用發(fā)展非常迅速，經(jīng)歷了從數(shù)據(jù)處理與管理到多源信息的分析、服務與決策的發(fā)展過程。水資源、環(huán)境問題與地理要素緊密相關(guān)，運用CIS技術(shù)有效處理基于水資源、環(huán)境問題的大量復雜空間信息，在很大程度上促進了水資源和環(huán)境科研與管理領(lǐng)域的工作質(zhì)量和效率。目前CIS在我國水資源和環(huán)境領(lǐng)域的應用進入了新的階段，精細化、規(guī)范化和標準化的程度正在不斷提高。
隨著資源環(huán)境壓力的日益增大，GIS的應用潛力將不斷擴大。今后GIS在水資源和環(huán)境領(lǐng)域的應用將向綜合化、實用化和一體化方向發(fā)展，主要體現(xiàn)在：基于GIS的資源環(huán)境模型的開發(fā)，使GIS的應用從資源環(huán)境信息管理向決策支持方向發(fā)展；CIS、RS、CPS技術(shù)的一體化應用；發(fā)展智能化CIS，利用人工智能的方法建立環(huán)境與水資源專家知識庫；建立描述三維、四維地理實體的幾何模型，能夠處理地下水文等真三維現(xiàn)象。
目前應用地理信息系統(tǒng)的人員往往熟悉具體系統(tǒng)操作，但缺乏相應的環(huán)境及水資源領(lǐng)域的專業(yè)知識，在空間分析和專業(yè)模型的構(gòu)建能力上很薄弱；而多數(shù)環(huán)境及水資源工作者又缺乏GIS的基本知識及深入應用。因此有必要編寫一本GIS技術(shù)在水資源和環(huán)境系統(tǒng)中應用的教材，為從事水資源環(huán)境研究的人員提供一本教學參考書，為推動GIS技術(shù)在該領(lǐng)域的全面、深入應用貢獻一份力量。
本教材是在參閱了大量的國內(nèi)外有關(guān)專著、論文，并結(jié)合編寫者多年的教學、科研成果的基礎上編寫而成的。全書將GIS基本理論、環(huán)境與水資源系統(tǒng)分析、CIS在環(huán)境水資源系統(tǒng)中的具體應用有機地結(jié)合在一起，使讀者既可以學習到GIS的基本理論知識，也可以從系統(tǒng)論的角度了解GIS在環(huán)境與水資源系統(tǒng)中的基本應用，以及具體的應用實例，從而使讀者能夠真正領(lǐng)會和把握GIS的科學性、技術(shù)性和實用性。本書可作為大學高年級本科生和研究生的教學用書，也可作為從事水資源、環(huán)境科學與工程的科技工作者的參考書。