地理信息系统（GIS）是对地理环境有关问题进行分析和研究的一种空间信息管理系统。它是在计算机硬件和软件支持下对空间信息进行存储、查询、分析和输出，并为用户提供决策支持的综合性技术。利用计算机建立地理数据库，将地理环境的各种要素，包括它们的地理空间分布状况和所具有的属性数据，进行数字存储，建立有效的数据管理系统。通过综合分析，方便快速地获取信息，并能以图形、数字和多媒体等方式来表示结果。它是在计算机支持下采集、管理和研究空间数据，并且以地图、图形、三维飞行的形式再现三维自然世界的边缘学科。地理信息系统应用十分广泛，在水利部门中的应用更具优势。

　　1．GIS可用于水利水电工程可视化仿真研究中
将GIS与系统仿真技术相结合,利用GIS 特有的空间数据可视化组织结构,采用集成模式与扩展连接模式相结合的方式,使系统仿真应用模型与GIS 系统之间在原始数据采集及模拟数据的可视化表达这两个阶段实现彼此数据的交换和共享,从而实现仿真的可视化。

　　2．水、雨、工、灾情的信息管理、查询和分析
提供可视化的图形查询界面，丰富信息的表述方式；

　　3．洪水的预测预报
研究给定降水区域和降水量所产生的径流和洪水的时空分布，真实模拟洪水演进和淹没过程；

　　4．防汛抢险救灾指挥
可以利用灾害分析模型结合 GIS进行灾前分析，也可以利用 GIS的网络分析功能确定救灾物资调配的最佳期路径，还可以为受灾人员、财产的安全有效转移提供决策依据；

　　5．进行灾情统计与评估
对快速采集来的洪涝灾害和水淹没情况进行综合分析与评价，统计灾害情况，估计社会经济损失；

　　6．为防洪规划提供依据
可以根据预告设定的前提条件，进行某一区域范围内的静态或者动态的模拟，为有效地设置拦洪设施的点位和选择分洪、泄洪措施提供辅助决策支持；

　　7．实时三维和虚拟现实技术
　　水利上很多问题是时间序列问题、动态监测及过程问题。因此，加上时间维的3S技术应用需求很广。三维尤其是实时的三维3S系统为各种水利信息提供了更为直观的表现方式。在调水线路沿线贯穿飞行、城市及蓄滞区洪水演进、水利工程布置、大坝及堤防等工情信息的表达、地面与地下结合的地质构造描述、水流流动的三维表现、厂房或结构内部的描述、库区的描述、宏观地形地貌表现、通视性分析等等方面使用得特别多或者是特别有前景，而且它也是虚拟或仿真的基础。
VR-GIS技术是虚拟现实技术与3S技术的结合，专门用于研究地学或以地球系统为对象的虚拟现实技术。应用VR-GIS技术进行模拟试验时必须要了解对象的机制，并建立模型（数理或概念模型）或采用人工智能及可视化技术，此外还必须进行实验分析和验证。

　　地理信息系统技术以及结合遥感和全球定位系统，应用在水利方面将越来越广泛。尤其在水利政务、防汛抗旱减灾、水资源监控调度等方面是传统技术所不能比拟的。