目前通用的 GIS 主要有矢量、栅格或两者相加的混合系统，即使是混合系统实际上也是将两类数
据分开存储，当需要执行不同的任务时采用不同的数据形式。在矢量结构方面，其缺点是处理位置关

系（包括相交、通过、包含等）相当费时，且缺乏与

DEM 和 RS 直接结合的能力。在栅格结构方面，

存在着栅格数据分辨率低，精度差；难以建立地物间的拓扑关系；难以操作单个目标及栅格数据存

贮量大等问题

[4]。

    (2)GIS 模型存在的问题

    传统 GIS 模型是按照计算机的方法对客观世界地理空间不自然的分割和抽象，使得人们认知地理
空间的认知模型与计算机中的数据模型不能形成良好的对应关系，难以表达复杂的地理实体，更难

满足客观世界的整体特征要求。在

GIS 软件开发中，如果语义分割不合理，将难以有效表达地理空间

实体间的关系，这就导致较深层次的分析、处理操作难以实现。随着

GIS 应用需求领域的不断开拓及

计算机技术的迅速发展，对空间数据模型和空间数据结构提出了更高的要求，使得传统的地理空间

数据模型力不从心，逐渐暴露其弊端。

    目前，面向对象的数据模型一定程度上解决了传统 GIS 数据模型的某些不足，但是 OODB（面向
对象数据库）目前仍未在市场以及关键任务应用方面被广泛接受，因为

OODB 作为一个 DBS 还不

太成熟，如缺少完全非过程性的查询语言以及视图、授权、动态模式更新和参数化性能协调等；且

OODB 与 RDB 之间缺少应有的兼容性，因而使得大量的已建立起来的庞大的 RDB 客户不敢轻易地
去选择

OODB。

    (3)其他方面亟待解决的问题

    当前，GIS 正处在一个大变革时期，GIS 的进一步发展还面临不少问题，主要表现在以下几个方
面

[5] ①

：

GIS 设计与实现的方法学问题。在 GIS 设计与实现过程中缺乏面向对象的认知方法学和面

向对象的程序设计方法学的指导，导致

GIS

②

软件系统的可靠性和可维护性差；

GIS 的功能问题。当

前以数据采集、存储、管理和查询检索功能为主的

GIS,不能满足社会和区域可持续发展在空间分析、

预测预报、决策支持等方面的要求，直接影响到

GIS

③

的应用效益和生命力； 三维

GIS 模型及可视化

问题。目前大多数

GIS 软件的图形显示是基于二维平面的，即使是三维效果显示也是采用 DEM 的方

法来处理表达地形的起伏，涉及到地底下真三维的自然和人工现象显得无能为力。

    2   GIS 未来发展趋势

    2.1 数据管理方面

    (1)多比例尺、多尺度和多维空间数据的表达[6]

    对于多比例尺数据的显示，将运用影像金字塔技术、细节分层技术和地图综合等技术；而为了实
现

GIS 的动态、实时和三维可视化，出现存储真三维坐标数据的 3D GIS 和真四维时空 GIS,这其中涉

及了空间数据的海量存储、时空数据处理与分析以及快速广域三维计算与显示等多项理论与技术

[7]。

    (2)三库一体化的数据结构方向

    空间数据库向着真正面向对象的数据模型和图形矢量库、影像栅格库和 DEM 格网库三库一体化数
据结构的方向发展

[8]。这种三库一体化的数据结构改变了以图层为处理基础的组织方式，实现了直

接面向空间实体的数据组织，使多源空间数据的录入与融合成为了可能，从而为

GIS 与遥感技术的

集成创造了条件。