對空間數(shù)據(jù)不確定性的研究,大多數(shù)都是針對數(shù)據(jù)本身進(jìn)行的,很少針對地理空間數(shù)據(jù)實(shí)際應(yīng)用的不確定性展開研究,由于各種不確定性之間也常常是相互聯(lián)系、相互影響,各種不確定性之間也存在很大的相關(guān)性。對地理空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍,以及在規(guī)定的應(yīng)用范圍內(nèi)將產(chǎn)生怎樣的應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行不確定性評定,遠(yuǎn)比只研究地理空間數(shù)據(jù)本身的不確定性更為復(fù)雜。從目前GIS的空間數(shù)據(jù)不確定性所存在的問題出發(fā),在介紹空間數(shù)據(jù)不確定性概念、形成的原因及一般的空間數(shù)據(jù)流程的基礎(chǔ)上,對空間數(shù)據(jù)不確定性概念模型的建立及其模型進(jìn)行了闡述,可以對空間數(shù)據(jù)不確定性的研究起到一定的借鑒作用。
1.引言 
    GIS作為一種信息系統(tǒng)，是以現(xiàn)實(shí)世界為研究目標(biāo)，以計(jì)算機(jī)內(nèi)部的二進(jìn)制數(shù)字世界作為存儲載體的。它將人們對于客觀世界的理解，經(jīng)過一系列處理后變成數(shù)字形式存于計(jì)算機(jī)中。現(xiàn)實(shí)世界極其復(fù)雜，一方面人們希望GIS包含充足的數(shù)據(jù)，另一方面又期望從中能方便地選擇所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)而撇開其它興趣不大的數(shù)據(jù)（Freksa and Barkowsky,  1996）。
    這就要求人們以一種高效的數(shù)據(jù)組織方式，將兩方面的要求兼顧，既盡可能地包含信息（包括對未來潛在有用的信息），又要能方便快速選取。在這其中，人們對于客觀世界的理解及其表達(dá)——GIS的數(shù)據(jù)模型（概念、邏輯和物理模型）起著至關(guān)重要的作用。從現(xiàn)實(shí)世界到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，人們首先要做的是概念模型的建立。概念模型反映了人們對現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)知與理解，是從現(xiàn)實(shí)世界到人們大腦世界的映射，對后期GIS的建設(shè)起著先導(dǎo)性的作用。
    為了建立盡可能準(zhǔn)確地反映現(xiàn)實(shí)世界的概念模型，本文首先回顧與分析傳統(tǒng)GIS在模擬地理空間時(shí)采用的概念模型的弊端，然后重新理解什么是地理空間，分析地理空間的各種本質(zhì)特征，最后提出了新型GIS數(shù)據(jù)模型應(yīng)該重視的幾個(gè)具體執(zhí)行要點(diǎn)。 2.兩種典型的GIS數(shù)據(jù)模型  
2.1拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)模型  
    早期的商品化GIS軟件大都采用了以“結(jié)點(diǎn)---弧段---多邊形”拓?fù)潢P(guān)系為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)模型，我們稱這種數(shù)據(jù)模型為拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)模型。在拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，一些軟件將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)分開存放，如8.0版以前的Arc/Info將位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)存放在文件系統(tǒng)中，而將拓?fù)鋵傩院推渌鼘傩源娣旁陉P(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二維表格中；另一些軟件將坐標(biāo)數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的各種表格中，一條記錄對應(yīng)一個(gè)點(diǎn)、線或面類型的幾何要素（不一定為完整獨(dú)立的地理要素）。
    拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)模型以拓?fù)潢P(guān)系為基礎(chǔ)組織和存儲各個(gè)幾何要素，其特點(diǎn)是以點(diǎn)、線、面間的拓?fù)溥B接關(guān)系為中心。該模型的主要優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊，拓?fù)潢P(guān)系明晰，系統(tǒng)中預(yù)先存儲的拓?fù)潢P(guān)系可以有效提高系統(tǒng)在拓?fù)洳樵兒途W(wǎng)絡(luò)分析方面的效率，但也有不足：
    (1)  對單個(gè)地理實(shí)體的操作效率不高。由于拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型面向的是整個(gè)空間區(qū)域，強(qiáng)調(diào)的是各幾何要素之間的連接關(guān)系，在另一方面對具有完整、獨(dú)立意義的地理實(shí)體作為個(gè)體存在的事實(shí)沒有足夠的重視，因此增加、刪除、修改某一地理實(shí)體時(shí)，將會牽涉到一系列文件和關(guān)系數(shù)據(jù)庫表格，這樣不僅使程序管理工作變得復(fù)雜，而且會降低系統(tǒng)的執(zhí)行效率。
    (2)  難以表達(dá)復(fù)雜的地理實(shí)體。復(fù)雜地理實(shí)體由多個(gè)簡單實(shí)體組合而成，拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型的整體組織特性注定了它不可能有效地表達(dá)這一由多個(gè)獨(dú)立實(shí)體構(gòu)成的有機(jī)集合體。
    (3)  難以實(shí)現(xiàn)快速查詢和復(fù)雜的空間分析。由于在拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型中，地理實(shí)體被分解為點(diǎn)、線、面基本幾何要素存儲在不同的文件和關(guān)系表中，因而凡涉及到獨(dú)立地理實(shí)體的操作、查詢和分析都將花費(fèi)較多的CPU時(shí)間，在大區(qū)域的復(fù)雜空間分析方面表現(xiàn)尤為明顯。
    (4)  局部更新困難，系統(tǒng)難于維護(hù)與擴(kuò)充。由于地理空間的數(shù)據(jù)組織和存儲是以基本幾何要素（點(diǎn)、弧段和多邊形）為單元進(jìn)行的，系統(tǒng)中存儲的復(fù)雜拓?fù)潢P(guān)系是GIS工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，當(dāng)局部一些實(shí)體發(fā)生變動(dòng)時(shí)，整層拓?fù)潢P(guān)系將不得不隨之重建，因而這樣的系統(tǒng)在維護(hù)和擴(kuò)充方面需要更多的精力，并且容易出錯(cuò)。
2.2  面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型  
    之所以不叫面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型是因?yàn)楣P者認(rèn)為面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型具有很廣泛的意義，這里稱為“面向?qū)嶓w”，是為了強(qiáng)調(diào)這種數(shù)據(jù)模型是以單個(gè)空間地理實(shí)體為數(shù)據(jù)組織和存儲的基本單位的。
    與上述拓?fù)淠Ｐ拖喾矗�該模型以�?dú)立、完整、具有地理意義的實(shí)體為基本單位對地理空間進(jìn)行表達(dá)。在具體組織和存儲時(shí)，可將實(shí)體的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)（如建立了部分拓?fù)洌�拓�(fù)潢P(guān)系也放在表中保存）分別存放在文件系統(tǒng)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，也可以將二者統(tǒng)一存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中（可以將坐標(biāo)數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)放在同一個(gè)表中，也可以將二者分成兩個(gè)表，ESRI公司SDE的存貯模式是分成四個(gè)表格，它還增加了一個(gè)Layers表和一個(gè)空間索引表。Layers表位于服務(wù)器端，用于層（數(shù)據(jù)集）的管理和維護(hù)；空間索引表（服務(wù)器端）采用網(wǎng)格索引，用于實(shí)體的快速搜索）。                    
    面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)采用的是完全面向?qū)ο蟮能浖�開發(fā)方法，每個(gè)對象（獨(dú)立的地理實(shí)體）不僅具有自己的各種屬性（含坐標(biāo)數(shù)據(jù)），而且具有自己的行為（操作），能夠自己完成一些操作。該模型能夠很好地克服拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)模型的幾個(gè)缺點(diǎn)，具有實(shí)體管理、修改方便，查詢檢索、空間分析容易的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是它能夠方便地構(gòu)造用戶需要的任何復(fù)雜地理實(shí)體，而且這種模式符合人們看待客觀世界的思維習(xí)慣，便于用戶理解和接受。同時(shí)，面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型自然地具有系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)充方便的優(yōu)點(diǎn)。   
    這種模型是當(dāng)今流行GIS軟件采用的最新數(shù)據(jù)模型，但也有一些缺點(diǎn)：
    (1)   拓?fù)潢P(guān)系需臨時(shí)構(gòu)建。由于面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型是以地理實(shí)體為中心的，并未以拓?fù)潢P(guān)系為基礎(chǔ)組織、存儲地理實(shí)體，表達(dá)地理空間，因此拓?fù)潢P(guān)系并不是一開始就存在，而是在需要時(shí)才臨時(shí)導(dǎo)出各種拓?fù)潢P(guān)系，這需要消耗一定的系統(tǒng)資源和時(shí)間。
    (2)  動(dòng)態(tài)分段、網(wǎng)絡(luò)分析效率降低。在結(jié)點(diǎn)---弧段---多邊形拓?fù)潢P(guān)系鏈中，顯式的拓?fù)浔碛兴膫�(gè)：結(jié)點(diǎn)---弧段表，弧段---結(jié)點(diǎn)表，弧段---多邊形表和多邊形---弧段表。有了這四個(gè)關(guān)系表，我們就能直接查找任意結(jié)點(diǎn)、弧段和多邊形的拓?fù)鋵傩裕�便于進(jìn)行動(dòng)態(tài)分段和網(wǎng)絡(luò)分析等其它與拓?fù)潢P(guān)系有關(guān)的拓?fù)浞治觯�基于拓�(fù)鋽?shù)據(jù)模型的GIS可以很方便地做到這一點(diǎn)。但由于將四個(gè)拓?fù)浔砣�部存貯會使系統(tǒng)的空間開銷成倍增大，因此一些軟件只存貯其中2個(gè)（System 9）或3個(gè)（Arc/Info8以前版本）關(guān)系表，其它被隱含的表可由顯示存在的表導(dǎo)出。即便這樣，基于拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型的GIS在涉及拓?fù)潢P(guān)系的查詢和分析上仍然有較高的效率，而面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型由于要根據(jù)需要臨時(shí)構(gòu)建拓?fù)潢P(guān)系，自然會使拓?fù)洳樵兒头治龅男�率降低�?nbsp;
2.3  兩種模型的共有缺點(diǎn)  
2.3.1  傳統(tǒng)的分層概念  
    早期的GIS和現(xiàn)在流行的GIS都是將地理特征表達(dá)為帶有分類屬性的幾何對象，然后以層（Layer）為概念組織、存儲、修改和顯示它們，分層幾乎成了GIS的一個(gè)必不可少的基本特征。當(dāng)然，GIS的“分層”和CAD的“分層”有所不同。首先，GIS同一層中的對象都具有相同的空間維數(shù)，為點(diǎn)、線或面中的一種；其次，GIS層中的對象一般都屬于同一地形或地物類型，整個(gè)層構(gòu)成了具有某一地理性質(zhì)的一幅專題地圖。CAD的層則沒有這些要求，它不要求其中的對象屬于某一基本幾何類型，分層者可以根據(jù)自己的需要對實(shí)體進(jìn)行組織。
    GIS的分層思想給我們在地理對象的管理上帶來了極大的方便，在實(shí)際應(yīng)用中已廣為開發(fā)者和使用者接受。但是，在真實(shí)的客觀世界中，用戶感知到的地理現(xiàn)實(shí)世界是一個(gè)個(gè)地理實(shí)體，如道路、建筑、山和種族移民區(qū)域等，而不是數(shù)據(jù)層（Layer），所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模型應(yīng)該能直接反映這種感知（Usery, 1996）。我們知道，分層概念是根據(jù)人們已有的認(rèn)識和經(jīng)驗(yàn)對客觀世界進(jìn)行硬性分割的，也許能夠較好地滿足一時(shí)的要求，但很難保證未來新的應(yīng)用提出的新要求能得到有效的滿足。因此，為一種目的進(jìn)行的分層體系很難滿足另外其它的目的，從而使系統(tǒng)的通用性降低。而且分層概念使得本來聯(lián)系緊密的地物分開存貯，復(fù)合操作和分析時(shí)效率低下。
    總之，GIS中的疊置分層概念根據(jù)僵硬的邊界將現(xiàn)實(shí)世界劃分為一系列的覆蓋層，這些分類并不能完全充分地反映現(xiàn)實(shí)世界。與照片比較起來，其信息損失很明顯（Tang 
et  al.,  1996）。所以，考慮到未來高層次GIS的需要，我們應(yīng)該對分層的思想進(jìn)行更深一層的思考。不是要否定“分層”，而是要發(fā)展它。
2.3.2  忽視地理實(shí)體之間的語義關(guān)系  
    傳統(tǒng)GIS主要側(cè)重表達(dá)地理特征的幾何成分，其語義關(guān)系和內(nèi)部關(guān)系往往被忽視，這一缺陷大大影響了GIS的空間分析能力（Tang  et  al,  1996）。這就使建成的GIS成了功能層次較低的空間數(shù)據(jù)存貯和管理系統(tǒng)，難以進(jìn)行較高層次的空間分析和直接提出決策方案。筆者以為，語義關(guān)系的忽視實(shí)際上是對一部分地理現(xiàn)象規(guī)律的忽視。因?yàn)椋�所有的地理空間實(shí)體都分布在一定的地理系統(tǒng)中，其地理性質(zhì)的相互關(guān)系形成了空間的分布、形式、結(jié)構(gòu)和規(guī)律等方面的內(nèi)涵（李天峻，1997）。所以，對于相互關(guān)系(包括語義關(guān)系)的忽視自然是對地理本質(zhì)規(guī)律的忽視。
    另外一點(diǎn)是，現(xiàn)實(shí)世界里有一些對象雖然在空間上并不相關(guān)，但它們在實(shí)際生產(chǎn)和生活中具有很強(qiáng)的聯(lián)系，部分是因?yàn)槿说幕顒?dòng)使它們具有了緊密的邏輯聯(lián)系，如居民區(qū)與飛機(jī)場、研究所與野外試驗(yàn)場等。忽視語義關(guān)系會使我們在已有的認(rèn)知水平上對原本為有機(jī)整體的地理世界進(jìn)行僵硬的分割，從而導(dǎo)致基于這種認(rèn)識的GIS在復(fù)雜的、深層次的空間分析上顯得被動(dòng)。
2.3.3  傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型不足以表達(dá)一些較特殊的地理現(xiàn)象  
    傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型不足以表達(dá)一些較特殊的地理現(xiàn)象，模糊對象和不確定對象的表達(dá)沒有被足夠的重視（傳統(tǒng)GIS用二值邏輯來處理大多數(shù)問題，）它用兩種相反的地理數(shù)據(jù)模型來模擬自然現(xiàn)象：精確的對象模型和連續(xù)的場模型（Burrough, 1996），也有人分別稱它們?yōu)榛�于對象的模型和基于域的模型（賀建忠，1995；李天峻，1997）。精確的對象模型有明確的空間邊界、拓?fù)潢P(guān)系和明確定義的屬性集，連續(xù)的場現(xiàn)象被認(rèn)為是連續(xù)的場，常常用在時(shí)空域連續(xù)變化的光滑數(shù)學(xué)表面來表達(dá)。這兩種模型是對現(xiàn)實(shí)世界的兩種極端抽象。許多研究表明，被制成圖的土壤單元的內(nèi)部屬性不一定均一，不同的土壤單元之間、地質(zhì)單元之間和植被單元之間常沒有明晰的不模糊的邊界。也有研究表明，被制成圖的連續(xù)的場有時(shí)被突然的不連續(xù)中斷（Burrough, 1996）。這些都說明，傳統(tǒng)的精確對象模型和連續(xù)的場模型在地學(xué)表達(dá)上并不充足，從而可能導(dǎo)致信息損失。
3  理解地理空間 
    GIS在模擬空間過程和空間相互作用等空間信息時(shí)顯得力不從心，最為根本的原因在于GIS現(xiàn)有的數(shù)據(jù)模型缺乏對地理空間的真正描述（張新生，1997）。另外，空間分析是GIS區(qū)別于其它一切系統(tǒng)的獨(dú)特功能，GIS處理的基礎(chǔ)是地理空間。由于“地理空間”概念的理解將直接滲透到GIS的數(shù)據(jù)模型和空間分析處理中，因此對地理空間的概念有一個(gè)較為深入的研究和理解是完全必要的。
3.1  地理空間  
    筆者認(rèn)為，由于地理學(xué)是研究地球表層空間分布規(guī)律的科學(xué)，因此地理學(xué)的空間是一個(gè)定義在地球表層目標(biāo)集上的關(guān)系。在目標(biāo)之間有無數(shù)種關(guān)系，物理距離只是這些關(guān)系中的一種度量；定義一種關(guān)系就自然定義了一種空間，而這個(gè)空間又是和幾何關(guān)系聯(lián)系在一起的。并且，幾何關(guān)系是所有這些關(guān)系中的基礎(chǔ)關(guān)系。也許正因?yàn)槿绱耍�今天大多�?shù)的GIS都強(qiáng)調(diào)空間位置和拓?fù)潢P(guān)系。也就是說，地理空間是一個(gè)相對空間，是一個(gè)目標(biāo)組合排列集（這些目標(biāo)具有精確的空間位置），強(qiáng)調(diào)宏觀的空間分布和目標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系（關(guān)系以各單個(gè)地理目標(biāo)為聯(lián)結(jié)的結(jié)點(diǎn)或載體）。拓?fù)潢P(guān)系是其中的一種，同時(shí)地理空間若想精確定位于地球上,還必須承認(rèn)它有歐氏空間基礎(chǔ)，有相對于地球坐標(biāo)系的絕對位置。這樣，通過地理空間和歐氏空間的統(tǒng)一，將地理現(xiàn)象的宏觀特性和空間位置的精確特征緊密有機(jī)地聯(lián)系在一起。其中，宏觀特性主要體現(xiàn)在地理對象之間的拓?fù)潢P(guān)系與非拓?fù)潢P(guān)系（通過數(shù)據(jù)模型體現(xiàn)）上，其載體則是具有精確位置、起著聯(lián)結(jié)結(jié)點(diǎn)作用的那些單個(gè)地理空間對象（通過單對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體現(xiàn)）。

3.2  地理空間的三維特征  
    地理空間在本質(zhì)上就是三維的。在過去的幾十年里，二維制圖和GIS的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用使得不同領(lǐng)域的人們大都無意識地接受了將三維現(xiàn)實(shí)世界、地理空間簡化為二維投影的概念模型。應(yīng)用的深入和實(shí)踐的需要漸漸暴露出二維GIS簡化世界和空間的缺陷，現(xiàn)在GIS的研究人員和開發(fā)者們不得不重新思考地理空間的三維本質(zhì)特征及在三維空間概念模型下的一系列處理方法。若從三維GIS的角度出發(fā)考慮，地理空間應(yīng)有如下不同于二維空間的三維特征：                  
    (1)  幾何坐標(biāo)上增加了第三維信息，即垂向坐標(biāo)信息；  
    (2)  垂向坐標(biāo)信息的增加導(dǎo)致空間拓?fù)潢P(guān)系的復(fù)雜化，其中突出的一點(diǎn)是無論0維、1維、2維還是3維對象，在垂向上都具有復(fù)雜的空間拓?fù)潢P(guān)系；如果說二維拓?fù)潢P(guān)系是在平面上呈圓狀發(fā)散伸展的話，那么三維拓?fù)潢P(guān)系則是在三維空間中呈球狀向無維方向伸展；                   
    (3)  三維地理空間中的三維對象還具有豐富的內(nèi)部信息（如屬性分布、結(jié)構(gòu)形式等）。
3.3  地理空間的多尺度特征與時(shí)變特征  
    事實(shí)上，上面所說的地理空間隱含了一個(gè)空間尺度概念。如果GIS涉及到的地理空間強(qiáng)調(diào)宏觀的整體結(jié)構(gòu)研究及粗略的拓?fù)潢P(guān)系，那么，這個(gè)隱含的尺度是一個(gè)大尺度，反之，若應(yīng)用目的強(qiáng)調(diào)絕對位置及精確的拓?fù)潢P(guān)系，那么這個(gè)尺度就是一個(gè)小尺度。在地理時(shí)間尺度上也是如此。地理空間尺度、范圍、時(shí)間尺度、時(shí)間范圍均是與具體研究的地理區(qū)域系統(tǒng)的地學(xué)問題有關(guān)。不同的地學(xué)問題有不同的地理空間和地理時(shí)間（龔建華，1997）。因此，在GIS中可能需要兩種坐標(biāo)空間，一種是位置及拓?fù)湎鄬�精確的空間（簡稱精確空間）；一種是著重關(guān)注宏觀地理現(xiàn)象的精略的空間（簡稱粗略空間)，這意味著作為基礎(chǔ)的精確底層地理數(shù)據(jù)庫應(yīng)該有派生多種比例尺數(shù)據(jù)的能力，這樣就為GIS根據(jù)不同的需要進(jìn)行多尺度分析打下了基礎(chǔ)。　
4  面向?qū)ο蟮恼�體數(shù)據(jù)模型  
    上一節(jié)對地理空間概念的理解，告訴我們只有用面向?qū)ο蟮姆椒ū磉_(dá)地理世界，才能使做出來的GIS符合人的思維習(xí)慣，因此這里的整體數(shù)據(jù)模型并不是對上面“面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型”的否定，而是在它基礎(chǔ)之上的進(jìn)一步發(fā)展。面向?qū)ο蟮恼�體數(shù)據(jù)模型不僅要求我們將地理世界以實(shí)體為單位進(jìn)行組織，而且要求我們將客觀世界作為一個(gè)整體看待，即每一個(gè)實(shí)體不僅具有空間位置屬性和空間上的聯(lián)系，更重要的是它與其它實(shí)體還具有邏輯上的語義聯(lián)系，另外它還具有時(shí)間屬性。具體說來，面向?qū)ο蟮恼�體數(shù)據(jù)模型有下面幾個(gè)要點(diǎn)： 
    (1)  將地理空間按照人的思維方式理解為基于目標(biāo)的空間，地理空間是一個(gè)定義在地球表層目標(biāo)集上的關(guān)系；  　　
    (2)  從整體論的角度出發(fā)考慮地理空間，除了要研究對象的幾何位置及拓?fù)潢P(guān)系外，還要重視研究對象間的語義關(guān)系，時(shí)間、屬性、空間三種屬性在對象里處于并列或同等重要的地位；我們可以把整體數(shù)據(jù)模型中的地理實(shí)體稱作“特征”，這里的特征概念強(qiáng)調(diào)其與其它特征的有機(jī)聯(lián)系（時(shí)間、空間和語義上的關(guān)系），是整體中的一分子。                   　
    (3)  整體數(shù)據(jù)模型雖然要求我們將客觀世界作為整體看待，但并不排斥在執(zhí)行具體的數(shù)據(jù)組織時(shí)對眾多的地理實(shí)體進(jìn)行分層，而是反對僵化的分層。分層是基本的和必要的，問題是如何進(jìn)行有效和靈活的分層。整體數(shù)據(jù)模型要求我們給基于用戶需要的復(fù)合圖層予以充分的支持，復(fù)合圖層應(yīng)使用戶能夠自由地加入、刪除、修改任意類型（點(diǎn)、線、面和復(fù)雜實(shí)體）的地理實(shí)體；                    　　
    (4)  雖然傳統(tǒng)的GIS數(shù)據(jù)模型常將基于對象的模型用矢量結(jié)構(gòu)表達(dá)，而將基于場的模型用柵格結(jié)構(gòu)表達(dá)（Burrough，1996；Worboys，1994），其實(shí)可將對象和連續(xù)場這兩種看似對立的模型統(tǒng)一在特征和特征集合的概念中，也可將不確定性與模糊性歸屬在特征的屬性集中。面向?qū)ο蟮姆椒ㄗ鳛橐环N框架不僅可以描述基于對象的模型，也可以描述基于場的模型（Worboys，1994，1995）；                  　　
    (5)  空間對象是處在三維空間中的，并具有多尺度特征。  


5  結(jié)束語  

  數(shù)據(jù)模型是GIS的靈魂和關(guān)鍵，為了使開發(fā)出的GIS盡可能準(zhǔn)確地反映地理空間，能夠較好地滿足GIS用戶各方面的需要，本文分析和總結(jié)了早期和近期GIS幾種數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)，并對地理空間進(jìn)行了重新理解，在此基礎(chǔ)上提出了整體GIS數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)的幾個(gè)要點(diǎn)。