數據模型需要依賴一定的數據結構來實現，如果數據模型 只是停留在概念與邏輯階段，難以通過一定的數據結構來 物理實現，這個數據模型一定是缺乏生命力的。事實上，數據建模的過程就是通過特定的計算機代碼實現數據模型的 過程。GIS數據結構與其它信息系統數據結構不同之處在于 空間數據與時態數據的處理，由此需要設計不同的數據結構 來完成幾何數據、專題數據、語義關系、拓撲關系及時態數據的表達。
數據結構的形式化定義：
DataStructure=（D,S）
其中是數據元素的有限集，S是D關系的有限集。
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此定義中‘關系，描述的是數據元素之間的邏輯關系，因此上述定義又稱為數據的邏輯結構。數據結構在計算機 中的表示稱為數據的物理結構，又稱存儲結構。
空間數據結構是‘數據結構’概念在空間信息科學中的拓展，即空間數據結構是帶有結構的空間數據單元的 *** 。
GIS空間數據建模中的4個基本要素是幾何特征、語義特征、專題屬性（包括時態屬性）及空間關系。在空間數據結構中 可分別用幾何數據結構與非幾何數據結構來表達。通常談到的 空間數據結構實際上只是幾何數據結構。幾何數據結構用以 表達幾何特征的空間幾何分布及相互之間的空間關系（集中在 拓撲關系上），而非幾何數據結構用以表達特征的包括 時態在內的屬性信息及其語義關系。
GIS幾何數據結構可分為基于矢量的幾何數據結構與基于 柵格的幾何數據結構兩種，分別介紹如下：
（1）基于矢量的幾何數據結構
①面條結構 所有特征以x、y坐標串存貯，對交叉節點不做處理；
②簡單弧一點結構 所有交叉弧段須分享同一點，但不存貯拓撲關系；
③層次結構 不顯示存貯多邊形之間關系，但可以推導出來；
④拓撲有向結構 最簡單的拓撲數據結構，不做弧段索引，DIME采用此結構；
⑤拓撲復合結構 目前最普及的數據結構，其原型為PO *** VRT結構。ARC/INFO與GENAMAP等采用此結構，與非幾何數據結構中的 *** 結構類似；
⑥面向對象的結構 一些GIS軟件平臺可用面向對象的 *** 表達 復合多邊形，如System9。但這樣的復合信息一般存貯在屬性數據庫中。
（2）基于柵格的幾何數據結構
①普通無結構 無索引元素值的矩陣；
②簡單結構 通過行程編碼、Morton碼、方向碼等對數據進行 壓縮，IDRISI、ERDAS等采用此結構；
③嵌套結構 主要指四叉樹結構；
④無規則結構 如Thiessen多邊形與不規則三角網TIN等。
除此之外，近年來，矢量柵格一體化結構也取得了較快的發展。
來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/1b128
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