（1）栅格模型
栅格数据模型是最简单、最直观的一种空间数据模型，它是将地面划分为均匀的网格，每个网格作为一个像元。像元的位置由所在的行、列号确定，像元所含有的代码表示其属性类型或仅是与其属性记录相联系的指针。在地理信息系统中，扫描数字化数据、遥感数据和数字地面高程数据（DEM）等都属于栅格数据。由于栅格数据结构中的行列阵列的形式很容易为计算机存储、操作和显示，给地理空间数据处理带来极大的方便，受到普遍欢迎。又因为在栅格结构中，是将地面分成相互邻接的大小均匀的格网方块，然后使每一地块与一个栅格像元对应，这样可知，由栅格结构所表示的地表数据是不连续的，是经过量化的离散值，而每一个像元大小与它所代表的实地地块大小之比就是栅格数据的比例尺。这样，在使用栅格数据计算面积、长度、形状等空间指标时，若像元所代表的实地地块尺寸较大，则会造成较大的计算误差。
栅格数据结构的突出优点是数据结构简单，空间数据的叠置和组合十分方便，容易进行空间分析，便于数学模拟。缺点是图形数据量大，用大像元减少数据量时精度和信息量受损失，难以建立网络连接关系，地图输出不精美，投影变换费时。
（2）矢量模型
矢量模型是以构成现实世界空间目标的边界来表达实体，其边界可以划分为点、线、面等几种类型。空间位置用采样点的空间坐标表达，空间实体的几何属性，如线的长度、区域间的距离等，均通过点的空间坐标来计算。根据对空间坐标数据的组织与存贮力－式的不同，可以划分为拓扑数据和非拓扑数据模型（如面条模型）。拓扑模型是将实体间的某些拓扑关系和点、线、多边形直接存贮在表中，没有数据冗余。通过这些表，可以方便地判断线状实体的连通关系和面状实体的邻接关系。该模型在空间数据的组织、拓扑空间关系的表达、数据模型的拓扑一致性检验及图形恢复等方面均具有较强的能力，因而被广泛用于GIS软件，如ARC/INFO、Gernamap、TIGER等。但是采用该方法构建新的拓扑空间关系时，所需实际代价大。
矢量模型的突出优点是能方便地表达空间实体之间的拓扑空间关系，图形精度高，数据存储量小，容易定义和操作单个目标，能方便地实现坐标变换、距离计算等操作。缺点是缺乏与遥感及数字地面模型直接结合的能力，数据结构比较复杂，难以处理叠置操作。(www.xing528.com)
（3）空间索引
图幅索引可以看作是最粗一级的空间索引，它根据鼠标在工程中的空间位置，迅速地找到鼠标所在的工作区。但是如果I区数量较大，特别是用无缝的空间数据库管理整个上程的空间数据时，需建立空间索引。一般的GIS软件系统都在工作区内建立空间索引，对于不分图幅的无缝空间数据库需要在整个工程内建立空间索引，以至在图形的开窗、放大、漫游以及进行各种从图形到属性的空间查询时能迅速找出所涉及的空间地物。
（4）空间数据库与属性数据库的链接
图形数据库和属性数据库以不同的形式分开存放在数据库中，但它们并不是孤立的，彼此间存在着一定的联系。每一幅基本图形都对应着一个属性数据文件，用以完成对图层地理要素的属性描述，图形中的每一个基本元素对应着数据文件的一个记录，图形单元标识码是要素属性表中的一个关键字段，空间数据与属性数据以此字段形成关联，这种关联使两种数据连成一体。这样可以方便地通过图形检索，调用属性数据，同样由属性数据也可以显示、检查图形，实现空间数据与属性数据的双向查询。数据链接如图5－5所示，左边是区图层，图层上的标号表示该图层上的图斑的ID号，右边是该图斑对应的属性数据。
图5－5 数据链接
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