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(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，能夠?yàn)榉治�、決策提供重要的支持平臺(tái)。它廣泛地應(yīng)用于地學(xué)、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、土地規(guī)劃、城市規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(yīng)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(wù)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(yùn)用CIS技術(shù)有效處理基于水資源、環(huán)境問題的大量復(fù)雜空間信息，在很大程度上促進(jìn)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(yīng)用進(jìn)入了新的階段，精細(xì)化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用潛力將不斷擴(kuò)大。今后GIS在水資源和環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用將向綜合化、實(shí)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(yīng)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(yīng)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(shí)體的幾何模型，能夠處理地下水文等真三維現(xiàn)象。
目前應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用的教材，為從事水資源環(huán)境研究的人員提供一本教學(xué)參考書，為推動(dòng)GIS技術(shù)在該領(lǐng)域的全面、深入應(yīng)用貢獻(xiàn)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(xué)、科研成果的基礎(chǔ)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(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，使讀者既可以學(xué)習(xí)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(yīng)用，以及具體的應(yīng)用實(shí)例，從而使讀者能夠真正領(lǐng)會(huì)和把握GIS的科學(xué)性、技術(shù)性和實(shí)用性。本書可作為大學(xué)高年級本科生和研究生的教學(xué)用書，也可作為從事水資源、環(huán)境科學(xué)與工程的科技工作者的參考書。