การประกอบแบบจำลองเชิงพื้นที่ เป็นการสร้างสิ่งที่ใช้เป็นตัวแทนปรากฏการณ์ที่เราสนใจ ซึ่งวิธีการที่จะช่วยให้เข้าใจระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ได้ดีที่สุดคือการผสมผสานข้อมูลที่เกี่ยวข้องเชิงพื้นที่ เช่น ข้อมูลประชากร เส้นทางคมนาคม สิ่งปกคลุมพื้นผิว ทรัพยากรป่าไม้ หรือแหล่งน้ำ เป็นต้น ภายในชั้นข้อมูลเหล่านี้อาจแสดงลักษณะแทนด้วยจุด เช่น การแสดงตำแหน่งของสิ่งปลูกสร้าง อาคาร สถานีตรวจวัด น้ำฝน-น้ำท่า หรือที่ตั้งจังหวัด ลักษณะเส้น เช่น ถนน แม่น้ำ แนวส่งก๊าซธรรมชาติ ส่วนอาณาบริเวณเป็นขอบเขตที่คำนวณวัดเป็นพื้นที่ได้ เช่น ขอบเขตการปกครอง ขอบเขตลุ่มน้ำ ขอบเขตป่าไม้ เป็นต้น ความโดดเด่นของข้อมูลเหล่านี้ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ คือ เราสามารถสำรวจตรวจค้นในเชิง โต้ตอบ (Interactive) ผ่านระบบคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์โดยวัตถุประสงค์ของการประกอบแบบจำลองเชิงพื้นที่โดยทั่วไปก็เพื่อให้เกิดความเข้าใจพื้นที่มากยิ่งขึ้นนั่นเอง ลักษณะของข้อมูลที่จัดเก็บภายในระบบสารสนเทศ ส่วนใหญ่สร้างขึ้นจากการจำลองสภาพปรากฏการณ์จริงของพื้นที่ และจัดการให้อยู่ในรูปข้อมูลภูมิศาสตร์อย่างเป็นระบบเพื่อให้การเรียกใช้งานสะดวก และมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะในปัจจุบันพัฒนาการทางเทคโนโลยีทำให้กระบวนการสร้างฐานข้อมูล และการจัดการสามารถกระทำได้ง่าย ทั้งยังมีคุณภาพมากยิ่งขึ้น ต่างจากในอดีตซึ่งการสร้างข้อมูลแต่ละชั้นต้องใช้ระยะเวลานาน ข้อมูลถูกจัดเก็บไว้ในรูปของกระดาษหรือแผ่นใส ทำให้สิ้นเปลืองพื้นที่ในการจัดเก็บ การเลือกใช้งานลำบาก มีปัญหาในการใช้ข้อมูลร่วมกัน เมื่อระยะเวลาผ่านไปนานๆ ข้อมูลอาจลบเลือน และสูญหายไปตามกาลเวลา
ภายในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ข้อมูลจะถูกจัดเก็บแยกเป็นชั้น นิยมเรียกว่า ชั้นแผนที่ (Map layers) ที่พร้อมใช้งาน โดยทั่วไปจัดเก็บตามกลุ่มความคล้ายคลึงกันของข้อมูล เช่น ข้อมูลด้านอุทกวิทยา (ข้อมูลเส้นทางการระบายน้ำ แหล่งน้ำ และชั้นน้ำใต้ดิน) ข้อมูลลักษณะการใช้ประโยชน์ที่ดิน (พื้นที่อยู่อาศัย เกษตรกรรม ป่าไม้ สิ่งปลูกสร้าง) เส้นทางการคมนาคม (ถนนสายหลัก-สายรอง) ข้อมูลดิน (ชนิดของดิน กลุ่มดิน) เป็นต้น ข้อมูลดังกล่าว อาจจัดเก็บในรูปข้อมูลเวกเตอร์ หรือแรสเตอร์ ก็ได้ (ดังที่ได้กล่าวถึงไว้ในตอนต้น) ตัวอย่างลักษณะข้อมูลจุด เส้น และอาณาบริเวณ
หัวใจสำคัญของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ คือ ข้อมูล เชิงพื้นที่จะถูกเชื่อมโยงความสัมพันธ์เข้ากับข้อมูลลักษณะประจำ เมื่อเข้าสู่กระบวนการทำงานในคอมพิวเตอร์ ช่วยให้เราตอบคำถามที่ผู้คนสนใจได้ง่ายยิ่งขึ้น ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์จึงเป็นเสมือนเครื่องมือที่ช่วยในการวินิจฉัยโลกจากมุมมองการบิน (Investigating the world on the fly)
การทำงานของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์นับแต่อดีตมาจนถึงปัจจุบัน แบ่งลักษณะการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ออกเป็น 2 รูปแบบ คือ รูปแบบทำด้วยมือ (Manual approach) หรือแผนที่ทำด้วยกระดาษ และคอมพิวเตอร์ (Computer approach)
1. รูปแบบทำด้วยมือ เป็นวิธีการที่ใช้กันในอดีต จัดทำข้อมูลด้วยการคัดลอกลายลงบนกระดาษหรือแผ่นใส การวิเคราะห์ปัจจัยที่มีหลายตัวกระทำโดยการซ้อนทับแผ่นใสลงบนเครื่องฉายแผ่นใสหรือโต๊ะแสงลอกลาย ซึ่งมีข้อจำกัดในเรื่องของจำนวนแผ่นใสที่ใช้ซ้อนทับ และปริมาณแสงสว่างที่ใช้ส่องผ่าน และสิ้นเปลืองพื้นที่จัดเก็บข้อมูลมาก
2. รูปแบบทำด้วยคอมพิวเตอร์ เป็นการศึกษาและวิเคราะห์โดยจัดทำฐานข้อมูลด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่กระบวนการนำเข้า จัดเก็บ แก้ไข แสดงผล การวิเคราะห์ และจัดเก็บข้อมูลเป็นเชิงเลข การวิเคราะห์ปัจจัยหลายตัวสามารถกระทำได้ง่าย มีฟังก์ชันการทำงานที่ใช้หลักเกณฑ์ทางคณิตศาสตร์ ตรรกศาสตร์ มาช่วยในการกำหนดคุณสมบัติของชั้นข้อมูลในการวิเคราะห์ การทำงานจึงใช้ระยะเวลาในการทำงานรวดเร็ว ใช้เนื้อที่ในการจัดเก็บข้อมูลน้อยกว่าวิธีการแรก นอกจากนั้นยังสามารถนำชั้นข้อมูลที่ได้จัดเก็บไว้แล้วมาแก้ไข หรือใช้งานร่วมกับชั้นข้อมูลอื่นๆ ในโอกาสอื่นสะดวก สรุปข้อดีและข้อเสียของการทำงานด้วยรูปแบบทำด้วยมือ และคอมพิวเตอร์
ตารางแสดงข้อดี-ข้อเสียของการทำงานด้วยรูปแบบทำด้วยมือ และคอมพิวเตอร์
การทำงานด้วยระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์แตกต่างจากการทำแผนที่ตรงสมรรถนะในการแปลงรูปข้อมูลทางพื้นที่ให้สามารถตอบคำถามที่เราสงสัยได้ ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์สามารถปฏิบัติการทางทอพอโลยี และข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์จึงเป็นการรวมทั้งสมรรถนะในการทำแผนที่ และการวิเคราะห์เข้าไว้ด้วยกัน
ที่มา : ตำราเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศศาสตร์