随着信息技术的飞速发展，信息化深刻改变着生产、生活方式，为城市可持续发展开辟了新天地。信息化不仅能够有效地降低资源、能源消耗，减轻物流、人流负担，还能够改善产业结构，提高城市运行效率，降低环境污染程度。另外，可以利用信息化手段来更好地落实可持续发展战略。
城市是经济、人口最为集中的区域，也是目前生态环境问题最为严重的区域。环境信息85%以上与空间位置有关，GIS 技术在环境监测、管理等方面具有很大的优势。下面将结合实例分别阐述GIS 技术在城市环保领域的应用情况。
一、在环境制图领域的应用
环境制图是环境科学研究的基本工具和手段。与传统的、周期长、更新慢的手工制图方式相比，利用GIS 建立起地图数据库，可以达到一次投入、多次产出的效果。它不仅可以用户输出全要素地形图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题图，如污染源分布图、大气质量功能区划图等等。GIS 的制图方法比传统的人工绘图方法要灵活得多，在基础电子地图上，通过加入相关的专题数据就可迅速制作出各种高质量的环境专题地图。可以根据实际需要从符号和颜色库中选择图件，使之更好地突出专题效果和特性。
二、在环境监测领域的应用
利用GIS 对城市环境监测数据进行存储和处理，可以直观显示和分析城市环境现状、污染源分布（包括污染源数量、属性和污染源发生的地域范围）、环境质量评价（包括空气、水、噪声等），追踪污染物来源。可以结合数字地图查询历年监测数据及各种统计数据，进行空间分析（如缓冲区查询与分析）、辅助决策（容量计算及污染状况的预测）为城市环境的科学化管理和决策提供了先进的技术手段。厦门市建立了城市环境空间数据库和污染源监测属性数据库，开发了网络化的城市环境质量GIS，该系统涵盖了大气、地表水、声学环境的监测信息，以分布图、专题图、三维模型等形式，生动直观地反映城市环境质量状况。
三、在环境预警和应急领域的应用
建立城市重大环境污染事故预警系统，能够对事故风险源的地理位置及其属性、事故敏感区域位置及其属性进行管理，提供污染事故的大气、河流污染扩散的模拟过程和应急方案。例如，大连市重大污染事故区域预警系统把重大污染事故的多种预测模型与GIS 技术相结合，当某一风险源发生事故时提供应急措施、报警信息和救援信息，为重大污染事故应急指挥奠定了基础。上海市应用GIS、GPS 和遥感技术开发了环保应急热线系统，该系统采用GIS技术进行污染源搜索和定位；将GIS 与GPS 结合起来，用于出警指挥和导航；用遥感技术获取地面信息，解决了GIS 基础底图动态更新问题。通过"3S"技术的综合应用，更好地发挥了GIS 在环保执法和应急事件中的作用。
四、在环境评价领域的应用
由于GIS 能够集成管理与场地密切相关的环境数据，因而也是综合分析评价的有力工具。环境影响评价是对所有的改、扩、建项目可能产生的环境影响进行预测评价，并提出防止和减缓这种影响的对策与措施。利用GIS 的空间分析功能，可以综合性地分析建设项目各种数据，帮助确立环境影响评价模型。由于GIS 系统具有层的结构，可将不同的环境影响进行计算并叠加。在城市环境质量现状评价工作中，可将地理信息与大气、土壤、水、噪声等环境要素的监测数据结合在一起，利用GIS 软件的空间分析模块，对整个城市的环境质量现状进行客观、全面的评价，以反映出区域中受污染的程度以及空间分布情况。如通过叠加分析，可以提取该城市大气污染布图、噪声分布图；通过缓冲区分析，可显示污染源影响范围等。深圳市环境保护研究所已利用GIS 技术进行编制环境影响评价报告书和制图。