بدیهی است که پیاده سازی سیستم GIS در هر سازمان، دارای پیچیدگیها خاص خود می‌باشد. ولیکن به طور کلی، برای اجرای و پیاده‌سازی موفق یک سیستم GIS ، می‌بایست فعالیتهای زیر انجام شود:
مهمترین و اولین گام در اجرای GIS، عبارت از آنالیز نیازمندیهای سیستم می باشد. آنالیز نیازمندیهای سیستم مشخص خواهد که سیستم GIS پس از استقرار توسط چه کاربرانی مورد استفاده قرار می گیرد، چه کاربردهایی می بایست در سیستم GIS پیاده سازی شوند و چه اطلاعات مکانی و توصیفی موردنیاز سیستم به منظور پوشش کاربرد های تعریف شده برای سیستم می باشد. همچنین نتایج این مرحله مشخص خواهد کرد که چه نقاط قوت و یا ضعفی برای ایجاد GIS در سازمان مورد مطالعه، وجود دارد و چه مسیر و چه گامهایی را برای ایجاد GIS در سازمان می بایست پیمود.
پس از انجام مرحله آنالیز نیازمندیها، امکان تعیین نقشه و اطلاعات پایه مورد نیاز، انتخاب نرم افزار و سخت افزار بهینه مورد نیاز، طراحی پایگاه داده تهیه و پیاده سازی توابع کاربردی در محیط نرم افزار، تبدیل و انتقال اطلاعات به محیط نرم افزار GIS و… قابل اجرا خواهد بود.
تعریف دقیق کاربردهای مورد انتظار از سیستم GIS، امکان انجام تجزیه و تحلیلهای دقیق و جامع در خصوص اطلاعات مورد نیاز سیستم، مشخصات سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز، مشخصات و معماری شبکه ارتباطی مورد نیاز و … را فراهم می نماید.
بسیاری از ارگانها بدون توجه به نیازهای مطرح در خصوص استفاده و کاربرد GIS در سازمان خود، اقدام به خرید تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری می نمایند. این امر باعث میشود تا در نهایت سازمانهای فوق هزینه زیادی را در جهت خرید تجهیزات متقبل شوند، در حالیکه ممکن است تجهیزات تهیه شده، قابل استفاده جهت پوشش کاربردهای در نظر گرفته برای سیستم GIS، نباشند.
مراحل مختلف مورد نیاز جهت پیاده‌سازی یک سیستم اطلاعات جغرافیایی را می‌توان به دو مرحله اصلی آنالیز نیازمندیهای سیستم و اجرا و پیاده‌سازی سیستم، تقسیم بندی نمود.
آنالیز نیازمندیهای سیستم، شامل فعالیتهای زیر می‌گردد :
اجرا و پیاده‌سازی سیستم، شامل فعالیتهای زیر می‌گردد :
امروزه با پیشرفت علوم ، استفاده از فن آوری های جدید مانند دریافت و پردازش داده ها ( از طریق ماهواره ) ، استفاده از نرم افزار ها و سیستم های پردازش اطلاعات ، نقش مهمی در مدیریت منابع محدود آب وخاک دارد . استفاده از اطلاعات سیستم سنجش ازدور ماهواره ای با توجه به ویژگی های منحصر بفرد آن از قبیل دید وسیع و یکپارچه ، استفاده از قسمت های مختلف طیف الکترومغناطیسی برای ثبت خصوصیت پدیده ها ، پوشش های تکراری و سرعت انتقال و تنوع اشکال داده ها ، امکان بکارگیری سخت افزار ها و نرم افزار های ویژه رایانه ای ، در سطح دنیا با استقبال زیادی روبرو شده است ، و به عنوان ابزاری مناسب در ارزیابی و نظارت ، کنترل و مدیریت منابع آب و خاک ، جنگل ، مرتع ، کشاورزی و محیط زیست بکار گرفته شده و به مرور بر دامنه وسعت کاربری آن افزوده گردیده است .
در یکی دو دهه اخیر ، افزایش حجم اطلاعات قابل دسترس و لزوم ترکیب این اطلاعات باعث شکل گیری فن دیگری به نام سیستم های اطلاعات جغرافیایی شده است . سیستم های اطاعات جفرافیایی ، نرم افزار هایی هستند که زمینه ورود داده ها ، مدیریت و تحلیل آنها و تهیه محصول خروجی را فراهم می آورد . امروزه در زمینه آبیاری و زهکشی کاربرد وسیع سنجش از دور و سیستم های اطلاعات جغرافیایی در مطالعات آبیاری و زهکشی ،شوری ، ماندابی اراضی ، مدیریت پروژه های بزرگ آبیاری و ارزیابی عملکرد آنها گزارش شده است .
داده ها و پارامتر های موجود در شبکه های آبیاری و زهکشی بواسطه وجود جنبه های مختلف فنی ، مدیریتی ، اجتماعی و اقتصادی ، از گستردگی بسیار زیادی برخوردار است . بطوریکه حجم اطلاعات کاغذی مربوط به یک شبکه از مرحله مطالعاتی تا بهره برداری می تواند فضای مفید زیادی را از محیط اداری اشغال نماید .
یکی ازموثرترین راه های حفاظت ، نظم دهی ، دسترسی آسان و کوچک کردن حجم اطلاعات ، بکار گیری نرم افزار های سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) می باشد .
سیستم های اطلاعات جغرافیایی قادر است کلیه داده ها و اطلاعات مکانی و توصیفی شبکه های آبیاری را در یک محیط کامپیوتری یکپارچه نماید و به صورت آسان در اختیار کاربران قرار دهد . در محیط های نرم افزاری (GIS ) امکان ایجاد لایه های مختلف اطلاعاتی شامل :‹‹ تصاویر ›› ، ‹‹ اعداد وارقام ›› و ‹‹ متن نوشتاری ›› فراهم می باشد و می توان بعد از ورود اطلاعات ، بر حسب نیاز ، بخشی از اطلاعات مورد نیاز را فرا خواند .
از جمله لایه های اطلاعاتی که می توان در نرم افزار هایGIS قرار داد تصاویر یا طرح های گرافیکی از شبکه های آبیاری و زهکشی می باشد که عمدتأ شامل نقشه ها و موقعیت های شماتیکی می باشد که از آن جمله می توان به مواردی همچون نقشه کانال ها ، زهکش ها ، نقشه شماتیکی مزارع ، نوع محصولات کشت شده ، نقشه طبقه بندی اراضی و … اشاره کرد .
قسمت های زیادی از اطلاعات شبکه ها شامل آمار و ارقام می باشد که هر بخش از آنها می توانند لایه ای از اطلاعات را در محیط نرم افزاری GIS به خود اختصاص دهند که شامل اطلاعات کانال ها ، زهکش ها ، چاه ها ، عملکرد محصولات زراعی ، راندمان آبیاری ، وضعیت آبگیر ها و ده ها پارامتر دیگر می باشد .
بخش آخر شامل اطلاعات تفضیلی یا نوشتاری شبکه های آبیاری و زهکشی می باشد که می توان آنها را نیز در لایه های مختلف اطلاعاتی در نرم افزار های GIS قرار داد.
این لایه ها می تواند شرح تفضیلی وقایع ، اقدامات انجام شده ، روش حل مشکلات ، توصیه های لازم برای راهبری شبکه باشد . کاربر می تواند بر حسب نیاز خود اطلاعات یک لایه یا اطلاعات لایه های مختلف را بطور همزمان مورد استفاده ویا نقد وبررسی قرار دهد .
کاربرد فن سنجش از دور(RS ) در مطالعات مختلف مرتبط با آبیاری و زهکشی دارای سه مبنای عمده به شرح زیر می باشد . لازم است هر یک از موارد زیر به صورت جداگانه یا با هم برای کاربرد هایی که در بخش بعد ذکر می شوند برداشت گردند .
الف – روندیابی فعالیت های آبیاری و زهکشی در سطوح وسیع
ب – شناسایی نوع ومیزان عملکرد محصولات و خطرات شوری اراضی
ج – تهیه نقشه مزارع ، مرز واحد ها و جنبه های حقوقی
برای دسته الف ، برداشت تصاویر تکراری مورد نیاز است ، دسته دوم بر مبنای تصاویر چند طیفی که برای پایش منابع زمینی پیش بینی شده است استوار است و جهت تهیه موارد دسته (ج) بایستی تصاویر با دقت بالا تهیه شوند تا شناسایی عوارض زمینی کوچک نیز امکان پذیر باشند . شایان ذکر است که تصاویر ماهواره ای همیشه ورودی سیستم های اطلاعات جغرافیایی را تشکیل می دهند ، بدین معنی که پس از برداشت تصاویر ماهواره ای ، آنها در GIS ذخیره ، پردازش و مورد استفاده قرار خواهند گرفت .