Nhờ những khả năng phân tích và xử lý đa dạng, kỹ thuật GIS hiện nay được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, được xem là "công cụ hỗ trợ quyết định (decision - making support tool). Một số lĩnh vực được ứng dụng chủ yếu ở nhiều nơi trên thế giới là:
Nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường
- Quản trị rừng (theo dõi sự thay đổi, phân loại...),
- Quản trị đường di cư và đời sống động vật hoang dã,
- Quản lý và quy hoạch đồng bằng ngập lũ, lưu vực sông,
- Bảo tồn đất ướt,
- Phân tích các biến động khí hậu, thuỷ văn.
- Phân tích các tác động môi trường (EIA),
- Nghiên cứu tình trạng xói mòn đất,
- Quản trị sở hữu ruộng đất,
- Quản lý chất lượng nước,
- Quản lý, đánh giá và theo dõi dịch bệnh,
- Xây dựng bản đổ và thống kê chất lượng thổ nhường.
- Quy hoạch và đánh giá sử dụng đất đai.
Nghiên cứu điều kiện kinh tế - xã hội
- Quản lý dân số,
- Quản trị mạng lưới giao thông (thuỷ - bộ),
- Quản lý mạng lưới y tế, giáo dục,
- Điều tra và quản lý hệ thống cơ sở hạ tầng.
Nghiên cứu hỗ trợ các chương trình quy hoạch phát triển
- Đánh giá khả năng thích nghi cây trồng, vật nuôi và động vật hoang dã,
- Định hướng và xác định các vùng phát triển tối ưu trong sản xuất nông nghiệp,
- Hỗ trợ quy hoạch và quản lý các vùng bảo tồn thiên nhiên,
- Đánh giá khả năng và định hướng quy hoạch các vùng đô thị, công nghiệp lớn,
- Hỗ trợ bố trí mạng lưới y tế, giáo dục.
Trong nghiên cứu sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn, các lĩnh vực ứng dụng của kỹ thuật GIS rất rộng rãi. Do vậy, GIS trở thành công cụ đắc dụng cho việc quản lý và tổ chức sản xuất nông nghiệp - nông thôn trên các vùng lãnh thổ.
Các lĩnh vực ứng dụng của gis trong sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn
Thổ nhường
- Xây dựng các bản đồ đất và đơn tính đất.
- Đặc trưng hoá các lớp phủ thổ nhường
Trồng trọt
- Khả năng thích nghi các loại cây trồng
- Sự thay đổi của việc sử dụng đất
- Xây dựng các đề xuất về sử dụng đất
- Khả năng bền vững của sản xuất nông nghiệp Nông - Lâm kết hợp
- Theo dõi mạng lưới khuyến nông
- Khảo sát nghiên cứu dịch - bệnh cây trồng (côn trùng và cỏ dại)
- Suy đoán hay nội suy các ứng dụng kỹ thuật
Quy hoạch thuỷ văn và tưới tiêu
- Xác định hệ thống tưới tiêu
- Lập thời biểu tưới nước
- Tính toán sự xói mòn/ bồi lắng trong hồ chứa nước
- Nghiên cứu đánh giá ngập lũ
Kinh tế nông nghiệp
- Điều tra dân số / nông hộ
- Thống kê
- Khảo sát kỹ thuật canh tác
- Xu thế thị trường của cây trồng
- Nguồn nông sản hàng hoá
Phân tích khí hậu
- Hạn hán
- Các yếu tố thời tiết
- Thống kê
Mô hình hoá nông nghiệp
- Ước lượng / tiên đoán năng suất cây trồng
Chăn nuôi gia súc / gia cầm
- Thống kê
- Phân bố
- Khảo sát và theo dõi diễn biến, dự báo dịch bệnh
(Theo Rajan, M.S. 1991)
Một ứng dụng quan trọng của GIS là mô hình hoá các cấu trúc căn bản thực của thế giới trên dữ liệu con số. Nghệ thuật làm mô hình có thể phân tích những khuynh hướng, định nghĩa những nhân tố gây ra chúng, trình bày các khả năng cho phép chọn lựa các giải pháp để giải quyết những vấn đề được đặt ra, hoặc chỉ ra các mối quan hệ mật thiết và các kết quả của một quyết định. Thí dụ, GIS có thể chỉ ra các nguồn tài nguyên thiên nhiên có khả năng bị ảnh hưởng do các quyết định nào đó trên cơ sở các dữ liệu của ảnh vệ tinh. Những vùng chịu tổn thất từ vùng khai hoang có thể được định nghĩa và phân tích trên cơ sở dữ liệu chồng lấp của các yêu cầu về loại đất, sự gia tăng năng suất, thời gian, loại, tỷ lệ, và khả năng quản lý, nhu cầu thực tế có thể được chỉ ra và định rõ kết quả.
