一般而言，GIS空間數據模型由概念數據模型、邏輯數據模型和物理數據模型三個有機聯系的層次所組成。
1.G1S空間概念數據模型
由于專業不同，人們所關心的問鹿、研究的對象、期望的結果等方面存在著差異，因而對現實世界的 描述和抽象也不同,這就形成了不同的用戶視圖，稱之為外模式。GIS空間數據模型的概念模型是考慮 用戶需求的共性,是用統一的語言描述和綜合、集成各 用戶視圖。目前，廣為采用的數據模型是基于平面圖的 矢量數據模型和基于連續鋪蓋的柵格數據模型。
2.空間邏輯數據模型
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邏輯數據模型是根據概念數據模型確定的空間數據庫 信息內容（空間實體及相互關系），具體地表達數據項、記錄等之間的關系，因而可以有若干不同的實現 *** 。一般來說，可將空間邏輯數據模型分為采用結構化模型和 面向操作的模型兩大類。
（1）結構化邏輯數據模型
結構化模型是顯式表達數據實體之間關系的樹型結構。其中的層次數據模型是按樹型結構組織數據記錄，以反 映數據之間的隸屬或層次關系。 *** 數據模型是層次數據 模型的一種廣義形式，是若干層次結構的并，其優點是能 反映現實世界中極為常見的多對多的聯系，缺點是復雜。一般而言，結構化模型能直接地反映現實世界中空間實體之間的聯系。
（2）面向操作的邏輯數據模型
關系數據模型是用二維表格表達數據實體之間的關系，用關系操作提取或査詢數據實體之間的關系，因此稱之 為面向操作的邏輯數據模型。其優點是靈活簡單，缺點是 在表示復雜關系時比其他數據模型困難；當數據構成多層 聯系時，存儲空間利用效率較低。當前的一種發展趨勢是 將兩者的優點集中起來，形成新的或改進的邏輯數據模型，如擴展的 *** 模型。
3.物理數據模型
邏輯數據模型并不涉及更底層的物理實現細節，但計算機 處理的是二進制數據,必須將邏輯數據模型轉換為物理數據 模型，即要設計空間數據的物理組織、空間存取 *** 、數據 庫總體存儲結構等。
（1）物理表示與組織
層次邏輯數據模型的物理表示 *** 主要有物理鄰接法、表結構法、目錄法。 *** 數據模型的物理表示 *** 主要 有變長指針表、位圖法、目錄法等。關系數據模型的物理 表示是用關系表進行的。物理組織主要是考慮如何在外存 儲器上以更優的形式存放數據，通常要考慮操作效率、響應時間、空間利用和總的開銷。
（2）空間數據存取
數據庫的“存"是指從內存寫一塊到外存取”指從外存寫 一段到內存。常用的存取 *** 有：
- 文件結構法：包括順序結構（如二分査找、插值査找）、 表結構（線性表、倒排表）和隨機結構。
- 索引文件：它是提髙數據存取效率的基本 *** 。對索引 的插入、刪除等只涉及索引記錄本身，而對數據記錄的 操作要看具體的數據組織策略。如果索引本身很大，就要 對索引文件再索引，建立多級索引，如B樹、B+樹等。 B樹是基于主關鍵字的索引，若要根據次關鍵字進行索引， 必須建立倒排索引表。但是，如果這種基于次關鍵字的 搜索是主要操作，這類索引就不適合了。
- 點索引結構：由于B樹在進行基于次關鍵字的搜索時不適合， 為此，將空間定位數據及其屬性看做是多維空間中的點， 采用柵格索引、KD樹、四叉樹、R樹等多維點索引結構進 行索引。目前，空間存取 *** 及査詢優化仍是GIS研究中的一個重要課題。
來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/13594
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