De acordo com a literatura, as raízes da tecnologia de gerenciamento da informação geográfica datam de meados do século XVIII, quando a cartografia se desenvolveu e foram então produzidos os primeiros mapas básicos precisos. Nos duzentos anos seguintes foi observado um grande desenvolvimento nas diversas áreas da ciência que afetaram o SIG, porém, o fato determinante que propiciou uma rápida evolução da tecnologia do SIG foi o surgimento dos primeiros computadores eletrônicos em 1940, que marcou o início da era do computador.

O SIG, propriamente dito, como conhecemos atualmente, teve sua origem com o desenvolvimento do Canadian Geographic Information System (CGIS), no início dos anos de 1960. Três importantes fatores propiciaram a criação dos sistemas de informações geográficas nos anos de 1960: os refinamentos na técnica cartográfica, o rápido desenvolvimento dos sistemas computacionais digitais e a revolução quantitativa na análise espacial. Esses fatores foram muito importantes, pois ajudaram a fornecer as ferramentas analíticas, assim como o estímulo aos pesquisadores e profissionais em uma variedade de aplicações. Apesar disso, nos anos de 1960 e início dos de 1970, o SIG era ainda restrito a um pequeno grupo de pessoas, devido ao alto custo e limitações técnicas relacionados aos equipamentos computacionais.

Nos anos de 1970, foi observado um grande desenvolvimento do SIG, advindo do aumento da capacidade computacional e o desenvolvimento de tecnologias em áreas relacionadas, tais como: sensoriamento remoto, sistema de gerenciamento de banco de dados, cartografia digital, processamento de imagens, fotogrametria e projeto assistido por computador (Computer Aided Design - CAD). Nesse período, o SIG ainda tinha o seu uso restrito às universidades, órgãos de pesquisa e pequenas empresas privadas, porém já em maior número.

Já nos anos de 1980, o SIG realmente decolou, especialmente na última metade da década, devido a dois fatores principais: o desenvolvimento significativo dos microprocessadores, que permitiram a redução de custos e a concentração de grande quantidade de memória em chips muito pequenos e, ainda, a proliferação de softwares de baixo custo, muitos deles disponíveis para computadores pessoais (PCs). Esses fatores propiciaram a emergência comercial do SIG como uma nova tecnologia de processamento de informações, oferecendo capacidades únicas de automação, gerenciamento e análise de uma variedade de dados espaciais.

Atualmente, a preocupação crescente pelas questões ambientais tem requerido a utilização do SIG de forma cada vez mais usual, por ser uma poderosa ferramenta no gerenciamento e planejamento.

 Filosofia do SIG

O SIG tem um enorme impacto em todos os campos que utilizam e analisam dados distribuídos espacialmente. Aos que não estão familiarizados com a tecnologia, é fácil vê-lo como uma caixa mágica. A velocidade, a consistência e a precisão com as quais ele opera realmente impressiona e seu forte caráter gráfico é difícil de resistir. Porém, para os analistas experientes, a filosofia do SIG é bem diferente. Com a experiência, o SIG torna-se simplesmente uma extensão do pensamento analítico da pessoa. Ele é uma ferramenta, tal como é a estatística. Ele é uma ferramenta para o pensamento.

 As vantagens mais comuns da utilização do SIG são que os dados, uma vez inseridos no sistema, são manipulados com rapidez; além disso, o sistema permite análises dos dados de forma mais eficiente, utilizando ferramentas matemáticas e estatísticas sofisticadas e também com menor subjetividade do que se fossem realizadas de forma manual; o SIG também possibilita processos de tomada de decisão, facilita a atualização dos dados e produz mapas com rapidez.

De uma forma simplificada, podemos ver assim a sua utilização: as fontes de dados são interpretações da realidade, uma vez que estas foram obtidas do mundo real. No SIG ocorrem os processos de entrada de dados, gerenciamento de dados, armazenamento e análise de dados, que substituem os métodos tradicionais de tratamento de dados geográficos. A partir daí, são geradas informações, que em sua forma mais usual são produtos cartográficos (cartas, gráficos e tabelas), que auxiliam ou dão subsídio aos usuários para uma tomada de decisão. Com o consenso na decisão escolhida, ela é então colocada em ação, agindo sobre o mundo real e eventualmente modificando-o, necessitando, então, de novas aquisições de dados de uma realidade diferente. E assim por diante.

O SIG é uma ferramenta computacional poderosa e é, portanto, imprescindível o planejamento, desde a sua implantação até a sua utilização, a fim de atingir os objetivos desejados e explorar tudo que ele pode proporcionar. O êxito de sua utilização depende exclusivamente da forma como o usuário o utiliza.

Pode-se afirmar que existem quatro razões para se usar um SIG:

1) Os dados armazenados digitalmente estão em uma forma mais compacta do que se eles estivessem em mapas de papel ou em pilhas nas mesas. Normalmente, os dados são armazenados em um ou mais arquivos de um disco rígido fixo, fitas streamer, discos rígidos removíveis, discos ópticos fixos ou discos ópticos removíveis; 

2) Grande quantidade de dados pode ser mantida e recuperada com grande velocidade e a um custo menor por unidade de dado, quando são utilizados sistemas computacionais; 

3) A habilidade de gerenciar os dados espaciais e seus correspondentes dados de atributo e de integrar diferentes tipos de dados de atributos em uma única análise, à alta velocidade, são incomparáveis com os métodos manuais; e, 

4) A habilidade de rapidamente realizar análises espaciais complexas fornecem vantagem tanto quantitativa quanto qualitativa. Cenários de planejamento, detecção e análise de mudança e outros tipos de planos podem ser desenvolvidos por refinamentos de análises sucessivas. Este processo interativo somente se torna prático com um SIG, pois cada processamento computacional pode ser feito rapidamente e a um custo relativamente baixo.

Componentes de um SIG

Embora se pense no SIG como um “elemento único” de software, ele possui, de fato, como característico a composição de uma variedade de diferentes componentes. Na Figura 2 estão apresentados os elementos que geralmente compõem um SIG. Nem todos os SIG’s apresentam todos esses elementos porém os elementos básicos deverão estar presentes para que seja considerado um SIG.

O sistema central do SIG é o banco de dados, que é uma coleção de mapas e informações associadas no formato digital. Ao redor do banco de dados encontra-se uma série de componentes de softwares.

O sistema de exibição ou visualização cartográfica permite selecionar os elementos do banco de dados e produzir um mapa na tela/monitor do computador ou a saída para uma impressora ou plotter. O sistema de digitalização de mapas permite a entrada de dados de mapas em papel e transformação dessas informações no formato digital.

O termo Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD), normalmente, faz referência a um tipo de software que é utilizado para a entrada, gerenciamento e análise de dados de atributo. Um SIG, entretanto, incorpora, além disso, uma variedade de opções para o gerenciamento de componentes espaciais e de atributos de dados geográficos armazenados.

O sistema de análise geográfica proporciona a análise de dados ou atributos baseada em suas características espaciais.

O sistema de processamento de imagem permite a análise de imagens de sensoriamento remoto e fornece análises estatísticas especializadas.

O sistema de análise estatística apresenta uma série de rotinas para a descrição estatística de dados espaciais.

O sistema de suporte à decisão é uma das mais importantes funções de um SIG e possibilita utilizar ferramentas matemáticas e estatísticas especialmente desenvolvidas para este fim.