在處理全球問題時，用于研究地球以及組成全球環境的人口、自然和文化資源的科學技術在最近50多年來的主要發展使世界上的人們受益匪淺。尤其是在以下方面獲得了快速發展︰用于地球環境勘測的遙感技術，計算機科學技術，全球電子通信，對地球空間信息的獲取以及用于存儲這些信息的電子倉庫，總之，隨著我們步入21世紀，我們將能夠同時具備技術和實踐的手段，將全世界的眾聯合起來去解決世界性的問題，我們必須抓住這個機會。
在這些新近發展的技術當中，處理全球性問題方面最重要的一個組成力量就是地理信息系統（Geographic Information Systems,GIS）技術。雖然只發展了大約30多年，但是GIS技術已經在全世界範圍內形成了數額達十億美元的工業產值，並且正在以每年25%的比例逐步增長，每天為超過1000個國家大約一百萬人提供服務。
GIS已經在不同規模的問題上得到了廣泛的應用，其應用領域從幾公頃或一個單一的城市街區發展到全球數據庫存儲的地理區域，這些區域數據的應用正在變得越來越廣泛。GIS已經應用到許多學科領域，去解決相對較大範圍的問題。政府、非政府組織、商業和教育機構，目前都在使用GIS技術。而且在未來幾年內，一般公共組織的成員將陸續發展成為GIS的用戶。事實上，GIS技術已經通過以下幾方面證明了它的價值︰GIS在應用上的快速發展，GIS技術方面的支出快速增長，以及全世界範圍內大量的資源用于生產可以在GIS中使用的、各種不同類型的數字化數據。
另一個方面也表明了GIS技術的價值︰與技術的使用相比，GIS教學軟件在數量上的增長要更加迅速。為了能使這項重要的教育產業獲得成功，針對GIS技術和科學的內容翔實可靠的教科書就顯得尤為必要。這本書就是這樣一本教材。幾年以前，面向GIS技術的基礎性教材還很少。那時，學習GIS技術主要或只能通過實踐經驗。幸運的是，這種情況目前已經改變。我認為這本書編排精細，設計合理，內容翔實；那些在進行空間領域開發和探索過程中將它作為學習和參考資料的人們將會受益匪淺。
在過去的大約30年里，我自己在GIS領域內的工作使我確信為用戶提供GIS技術所具有的重要意義。許多人，尤其是那些剛剛接觸這個領域的人們可能會感到自己被淹沒在GIS的海量信息之中。學生和其他一些剛接觸GIS領域的人們需要得到教科書作者們的指導，他們具有這個領域內廣博的經驗、洞察力和清晰的判斷力—他們能夠抓住本質、去偽存真，並且提出切實可行的建議。這種寶貴的經驗就反映在本書中。
我們也很有必要知道GIS絕不僅僅只是一項技術，與計算機硬件和軟件相比，GIS所處理的絕大多數問題都與人們以及他們所使用的程序緊密相連，包括︰系統設計，應用程序，GIS在解決實際問題中的高效應用，拓展新的系統，GIS規劃和實施等。現實情況是︰盡管目前我們可以購買到可靠的GIS硬件/軟件系統，並且可以通過購買或交換的方式獲取大量的GIS數據，但是我們在創建組織結構、培養經驗豐富的職員來支持高效的GIS應用方面卻找不到相應的可靠方法。
許多年以前，在思考如何才能使GIS在全世界範圍內得到最好的應用的時候，我列出了一份人員素質清單，其內容是我認為一名GIS技術顧問應該具備的能力，使他們可以成功地將GIS應用到這個世界中的新的學科、新的組織和新領域。清單中所羅列的智力和個人方面的素質要求是非常嚴格的，主要是因為我GIS技術可以在許多不同類型的問題和情況下都得到應用。這個清單反過來也促使我思考︰如何才能發現和雇佣這種類型的人才並且培訓和教育他們。我們如何才能夠飽含無限的熱情和耐心去培養他們，使他們具備躍然的技術、科學、管理和實踐能力；他們應該不只是技術虧空，還應該是人道主義者—對人類的疾病富于同情心，並且不會害怕介入其中，而是試圖在他們以前經常失敗的領域內做出改進和提高
最後，我認為︰這樣的人才將必然吸引到GIS技術中來，而且GIS也會提供許多他們已經從其他方面獲得的技能。當他們切實認識到GIS技術在解決許多不同種類的問題時所具備的能力時，他們將會為它而著迷。類似于這本書的教材將會推動這個過程，並為提高我們所處的生活環境而做出貢獻。
我希望本書的讀者們會受益良多。如果我們的目的是去解決我們所面對的城市、荒野以及大氣和海洋中的大量問題—地球中的問題可以作為一個整體來對待，那麼我們將需要熟練的GIS用戶的幫助。如果讀者可以掌握這本書中的知識，那麼他們在這個領域內將會有一個很好的起點。
