Uno de los debates más habituales en la utilización de los Sistemas de Información Geográfica en entornos académicos es hasta que punto implican realmente un avance científico, con lo que su presencia como asignatura sería de pleno derecho, o si son sólo una herramienta, poco más que un procesador de textos, que los alumnos deberían aprender por su cuenta y que, como mucho, podría servir para explicar visualmente otros contenidos.
En realidad, con los SIG ocurre algo parecido a lo que ocurre con la estadística. Existen los programas de estadística, o incluso las calculadoras estadísticas, que son útiles siempre y cuando el usuario tenga los conocimientos de la ciencia estadística necesarios para aplicar el método que necesita con éxito. De esta manera puede distinguirse, como de hecho se viene haciendo en la bibliografía, entre Sistemas de Información Geográfica y Ciencia de la Información Geográfica (en inglés el acrónimo es el mismo).
Se hace por tanto necesario determinar cual sería el ámbito de estudio de esta Ciencia de la Información Geográfica que tiene poco que ver en realidad con la Geografía, al menos con la concepción tradicional de esta; sino que sería el conjunto de problemas vinculados con la distribución espacial de variables (la temperatura por ejemplo), entidades (los individuos de una especie vegetal por ejemplo) y fenómenos (la erosión por ejemplo) sobre la superficie terrestre20. Estos fenómenos son estudiados por la Geografía, Edafología, Ecología, etc. pero su distribución espacial presenta características comunes y dificultades específicas que dan su unidad a la Ciencia de la Información Geográfica.
La cuestión básica está en la necesidad y dificultad de modelizar la superficie terrestre para resolver, utilizando un ordenador y un programa o un conjunto de programas, determinados problemas científicos o de orden práctico que afectana dicha superficie terrestre. Para ello es necesario:
Por ejemplo, una cuenca hidrográfica y su red de drenaje pueden representarse en un ordenador mediante una serie de números almacenados en ficheros siguiendo diversos modelos de datos ampliamente utilizados (que se verán en los siguientes temas). El proceso de generación de avenidas e inundaciones en dicha cuenca puede modelizarse mediante programas que toman como entrada los ficheros que definen la cuenca, los que definen la precipitación, etc. y generan ficheros de salida que pueden representar la superficie inundada, hidrogramas, etc.
La adecuada codificación de elementos y procesos es la base de la Ciencia de la Información Geográfica que, podría considerarse que esta a caballo entre la Geografía y la Informática.
Hoy en día aparecen tres grandes lineas de trabajo en el mundo de los SIG: