Modelos de Dados para SIGs e Funções Fundamentais sobre Eles

Os modelos de dados são formas de representar graficamente, computacionalmente, etc, a realidade.
Para os SIGs, o modelo mais usual para se representar uma entidade é uma tupla composta por Localização Geográfica e Atributo, sendo a primeira (dado espacial) definida através de coordenadas geográficas (latitude/longitude) e o segundo (dado não-espacial) define a entidade qualitativamente ou quantitativamente, independente da localização.
 A convenção é que o espaço seja abstraído em pontos, linhas e áreas. No mercado, os modelos dominantes são o vetorial e o matricial. Já falamos um pouco sobre eles aqui.

Existem diversas formas de se manipular os dados em um SIG, sendo elas de três tipos: as que atuam sobre os dados espaciais (Localização Geográfica), as que atuam sobre dados não espaciais (Atributos) e as que combinam ambos.
As funções fundamentais de um SIG, geralmente se aplicam tanto ao modelo matricial, quanto ao vetorial.
Dentre essa diversidade de funções, existem duas mais importantes: reclassificação e sobreposição. A reclassificação manipula a informação do atributo em um único mapa, dividindo-o em classes, enquanto que a sobreposição se utiliza mais de um mapa a depender de determinadas condições.

Referência: http://monografias.brasilescola.com/geografia/aplicacoes-sistemas-informacoes-geograficas-empresas-saneamento.htm#capitulo_6.6