spowodowało większą elastyczność w operowaniu danymi i możliwość ich wymiany z innymi programami (np. statystycznymi). Pozwala to także na stosowanie standardowego języka zapytań do danych atrybutowych jakim jest SQL (Structured (Standard) Query Language). Obecnie istnieją dwie metody organizacji danych przestrzennych. Pierwsza - tradycyjna przechowuje warstwy jako oddzielne zbiory plików, przy czym wektorowe dane atrybutowe są przechowywane w tablicach (np. dBASE). Druga wszystkie dane przechowuje w jednej bazie danych, tego typu bazy noszą nazwę geobaz danych (geodatabase). Stosowanie geobaz opartych na powszechnie używanych bazach danych posiada zalety, które uwidaczniają się zwłaszcza w dużych projektach, bądź przy tworzeniu zbiorów danych dla wielu użytkowników.
Modele danych używane w systemach GIS uległy rozbudowie, a samo znaczenie pojęcia modelu danych nabrało szerszego znaczenia. Powstały specjalistyczne modele danych (np. hydrologiczny model danych ArcHydro [patrz ramka 6.3], umiejscowione w relacyjnych bazach danych, które oprócz zestawu warstw zawierają zdefiniowane relacje pomiędzy ich tablicami atrybutowymi. GIS okazał się wyjątkowo przydatny w analizach, których istotnym elementem jest ukształtowanie terenu. Cyfrowy model terenu DEM lub DTM (digital elevation / terain model), w polskiej literaturze występujący czasem jako NMT (numeryczny model terenu), najczęściej jest realizowany jako warstwa rastrowa. Problemy z dokładnym odwzorowaniem nieciągłości w ukształtowaniu terenu, zarówno naturalnych (np. klify) jak i powstałych w rezultacie działalności człowieka (np. wykopy, nasypy) doprowadził do powstania modelu TIN (triangulated irregular network) opartego na sieci nieregularnych trójkątów pokrywających cały teren z wartościami wysokości przypisanymi do ich wierzchołków [patrz podroż. 3.2.5], Pojawiły się modele sieciowe, wykorzystywane np. do analizowania spływu wody w sieci rzecznej oraz modele stosujący dynamiczną segmentację pozwalające na analizowanie różnorodnych i zmieniających położenie w czasie obiektów rozmieszczonych na modelu liniowym [patrz podroż. 3.2.41.
Oddzielnym problemem związanym z bazami jest przechowywanie i zarządzanie olbrzymią ilością danych. Przykładowo globalny DEM o rozmiarze komórki rastra 1 m wymagałby 1 Pedabajta (Pb) czyli lxl015 bajtów (miliona gigabajtów). W rezultacie opracowano różne metody kompresji danych i indeksowania przestrzennego, dające możliwość szybkiego dostępu do określonego ich podzbioru. Wprowadzono standardowe metody opisu danych — metadane (metadata) dostarczające informacji o pochodzeniu, dokładności i sposobie utworzenia danego zbioru danych [patrz ramka 3.12], Tego typu informacje są niezbędne przy wykorzystaniu danych do pracy naukowej. Obecnie systemy GIS umożliwiają czytanie, tworzenie i edycję metadanych zapisywanych w różnych formatach. Kolejnym problemem