地理信息系統(tǒng)(GIS)具有很強的空間信息分析功能，這是區(qū)別于計算機地圖制圖系統(tǒng)的顯著特征之一。利用空間信息分析技術(shù)，通過對原始數(shù)據(jù)模型的觀察和實驗，用戶可以獲得新的經(jīng)驗和知識，并以此作為空間行為的決策依據(jù)。
成都創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)為企業(yè)提供普安網(wǎng)站建設(shè)、普安做網(wǎng)站、普安網(wǎng)站設(shè)計、普安網(wǎng)站制作等企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁設(shè)計與制作、普安企業(yè)網(wǎng)站模板建站服務(wù)，十多年普安做網(wǎng)站經(jīng)驗，不只是建網(wǎng)站，更提供有價值的思路和整體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
空間信息分析的內(nèi)涵極為豐富。作為GIS的核心部分之一，空間信息分析在地理數(shù)據(jù)的應(yīng)用中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
疊置分析(Overlay Analysis)
覆蓋疊置分析是將兩層或多層地圖要素進行疊加產(chǎn)生一個新要素層的操作，其結(jié)果將原來要素分割生成新的要素，新要素綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。也就是說，覆蓋疊置分析不僅生成了新的空間關(guān)系，還將輸入數(shù)據(jù)層的屬性聯(lián)系起來產(chǎn)生了新的屬性關(guān)系。覆蓋疊置分析是對新要素的屬性按一定的數(shù)學模型進行計算分析，進而產(chǎn)生用戶需要的結(jié)果或回答用戶提出的問題。
1)多邊形疊置
這個過程是將兩層中的多邊形要素疊加，產(chǎn)生輸出層中的新多邊形要素，同時它們的屬性也將聯(lián)系起來，以滿足建立分析模型的需要。一般GIS軟件都提供了三種多邊形疊置：
(1)多邊形之和(UNION)：輸出保留了兩個輸入的所有多邊形。
(2)多邊形之積(INTERSECT)：輸出保留了兩個輸入的共同覆蓋區(qū)域。
(3)多邊形疊合(IDENTITY)：以一個輸入的邊界為準，而將另一個多邊形與之相匹配，輸出內(nèi)容是第一個多邊形區(qū)域內(nèi)二個輸入層所有多邊形。
多邊形疊置是個非常有用的分析功能，例如，人口普查區(qū)和校區(qū)圖疊加，結(jié)果表示了每一學校及其對應(yīng)的普查區(qū)，由此就可以查到作為校區(qū)新屬性的重疊普查區(qū)的人口數(shù)。
2)點與多邊形疊加
點與多邊形疊加，實質(zhì)是計算包含關(guān)系。疊加的結(jié)果是為每點產(chǎn)生一個新的屬性。例如，井位與規(guī)劃區(qū)疊加，可找到包含每個井的區(qū)域。
3)線與多邊形疊加
將多邊形要素層疊加到一個弧段層上，以確定每條弧段(全部或部分)落在哪個多邊形內(nèi)。
網(wǎng)絡(luò)分析(Network Analysis)
對地理網(wǎng)絡(luò)(如交通網(wǎng)絡(luò))、城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(如各種網(wǎng)線、電力線、電話線、供排水管線等)進行地理分析和模型化,是地理信息系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)分析功能的主要目的。網(wǎng)絡(luò)分析是運籌學模型中的一個基本模型，它的根本目的是研究、籌劃一項網(wǎng)絡(luò)工程如何按排，并使其運行效果最好,如一定資源的最佳分配，從一地到另一地的運輸費用最低等。其基本思想則在于人類活動總是趨向于按一定目標選擇達到最佳效果的空間位置。這類問題在生產(chǎn)、社會、經(jīng)濟活動中不勝枚舉，因此研究此類問題具有重大意義。
網(wǎng)絡(luò)中的基本組成部分和屬性如下：
(1)鏈(Links),網(wǎng)絡(luò)中流動的管線，如街道，河流，水管等,其狀態(tài)屬性包括阻力(Impedence)和需求(Demand)。
(2)障礙(Barriers)，禁止網(wǎng)絡(luò)中鏈上流動的點。
(3)拐角點(Turns)，出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)鏈中所有的分割結(jié)點上，狀態(tài)屬性有阻力，如拐彎的時間和限制(如不允許左拐)。
(4)中心(Centers)，是接受或分配資源的位置,如水庫、商業(yè)中心、電站等,其狀態(tài)屬性包括資源容量,如總的資源量；阻力限額，如中心與鏈之間的最大距離或時間限制。
(5)站點(Stops)，在路徑選擇中資源增減的站點,如庫房、汽車站等,其狀態(tài)屬性有要被運輸?shù)馁Y源需求，如產(chǎn)品數(shù)。
網(wǎng)絡(luò)中的狀態(tài)屬性有阻力和需求兩項，實際的狀態(tài)屬性可通過空間屬性和狀態(tài)屬性的轉(zhuǎn)換，根據(jù)實際情況賦到網(wǎng)絡(luò)屬性表中。
1)路徑分析
(1)靜態(tài)求最佳路徑:由用戶確定權(quán)值關(guān)系后，即給定每條弧段的屬性，當需求最佳路徑時，讀出路徑的相關(guān)屬性，求最佳路徑。
(2)動態(tài)分段技術(shù):給定一條路徑由多段聯(lián)系組成，要求標注出這條路上的公里點或要求定位某一公路上的某一點，標注出某條路上從某一公里數(shù)到另一公里數(shù)的路段。
(3)N條最佳路徑分析:確定起點、終點，求代價較小的N?條路徑，因為在實踐中往往僅求出最佳路徑并不能滿足要求，可能因為某種因素不走最佳路徑，而走近似最佳路徑。
(4)最短路徑:確定起點、終點和所要經(jīng)過的中間點、中間連線，求最短路徑。
(5)動態(tài)最佳路徑分析:實際網(wǎng)絡(luò)分析中權(quán)值是隨著權(quán)值關(guān)系式變化的，而且可能會臨時出現(xiàn)一些障礙點，所以往往需要動態(tài)地計算最佳路徑。
2)地址匹配
地址匹配實質(zhì)是對地理位置的查詢，它涉及到地址的編碼(Geocode)。地址匹配與其它網(wǎng)絡(luò)分析功能結(jié)合起來，可以滿足實際工作中非常復雜的分析要求。所需輸入的數(shù)據(jù),包括地址表和含地址范圍的街道網(wǎng)絡(luò)及待查詢地址的屬性值。
3)資源分配
資源分配網(wǎng)絡(luò)模型由中心點(分配中心)及其狀態(tài)屬性和網(wǎng)絡(luò)組成。分配有兩種方式，一種是由分配中心向四周輸出，另一種是由四周向中心集中。這種分配功能可以解決資源的有效流動和合理分配。其在地理網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用與區(qū)位論中的中心地理論類似。在資源分配模型中，研究區(qū)可以是機能區(qū)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流的阻力等來研究中心的吸引區(qū)，為網(wǎng)絡(luò)中的每一連接尋找最近的中心，以實現(xiàn)最佳的服務(wù)。還可以用來指定可能的區(qū)域。
資源分配模型可用來計算中心地的等時區(qū)，等交通距離區(qū)，等費用距離區(qū)等?？捎脕磉M行城鎮(zhèn)中心，商業(yè)中心或港口等地的吸引范圍分析，以用來尋找區(qū)域中最近的商業(yè)中心，進行各種區(qū)劃和港口腹地的模擬等。
緩沖區(qū)分析(Buffer Analysis)
緩沖區(qū)分析是針對點、線、面實體，自動建立其周圍一定寬度范圍以內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形。緩沖區(qū)的產(chǎn)生有三種情況：一是基于點要素的緩沖區(qū)，通常以點為圓心、以一定距離為半徑的圓；二是基于線要素的緩沖區(qū)，通常是以線為中心軸線，距中心軸線一定距離的平行條帶多邊形；三是基于面要素多邊形邊界的緩沖區(qū)，向外或向內(nèi)擴展一定距離以生成新的多邊形。
緩沖區(qū)分析是地理信息系統(tǒng)重要的空間分析功能之一，它在交通、林業(yè)、資源管理、城市規(guī)劃中有著廣泛的應(yīng)用。例如：湖泊和河流周圍的保護區(qū)的定界,汽車服務(wù)區(qū)的選擇,民宅區(qū)遠離街道網(wǎng)絡(luò)的緩沖區(qū)的建立等。
空間統(tǒng)計分析(Spacial Analysis)
1)常規(guī)統(tǒng)計分析
常規(guī)統(tǒng)計分析主要完成對數(shù)據(jù)集合的均值、總和、方差、頻數(shù)、峰度系數(shù)等參數(shù)的統(tǒng)計分析。
2)空間自相關(guān)分析
空間自相關(guān)分析是認識空間分布特征、選擇適宜的空間尺度來完成空間分析的最常用的方法。目前,普遍使用空間自相關(guān)系數(shù)——
MoranI指數(shù)，其計算公式如下：
其中：N表示空間實體數(shù)目;xi表示空間實體的屬性值;x是xi的平均值;Wij=1表示空間實體i與j相鄰,Wij=0表示空間實體i與j不相鄰I的值介于1與I之間，I=1表示空間自正相關(guān)，空間實體呈聚合分布；I=1表示空間自負相關(guān)，空間實體呈離散分布；I=0則表示空間實體是隨機分布的。Wij表示實體i與j的空間關(guān)系，它通過拓撲關(guān)系獲得。
3)回歸分析
回歸分析用于分析兩組或多組變量之間的相關(guān)關(guān)系，常見回歸分析方程有：線性回歸、指數(shù)回歸、對數(shù)回歸、多元回歸等。
4)趨勢分析
通過數(shù)學模型模擬地理特征的空間分布與時間過程，把地理要素時空分布的實測數(shù)據(jù)點之間的不足部分內(nèi)插或預測出來。
5)專家打分模型
專家打分模型將相關(guān)的影響因素按其相對重要性排隊，給出各因素所占的權(quán)重值；對每一要素內(nèi)部進行進一步分析，按其內(nèi)部的分類進行排隊，按各類對結(jié)果的影響給分，從而得到該要素內(nèi)各類別對結(jié)果的影響量，最后系統(tǒng)進行復合，得出排序結(jié)果，以表示對結(jié)果影響的優(yōu)劣程度，作為決策的依據(jù)。
專家打分模型可分二步實現(xiàn)。第一步——打分：用戶首先在每個feature的屬性表里增加一個數(shù)據(jù)項，填入專家賦給的相應(yīng)的分值；第二步——復合：調(diào)用加權(quán)符合程序，根據(jù)用戶對各個feature給定的權(quán)重值進行疊加，得到最后的結(jié)果。
指在GIS(地理信息系統(tǒng)）里實現(xiàn)分析空間數(shù)據(jù)，即從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對象的空間位置、分布、形態(tài)、形成和演變等信息并進行分析。
根據(jù)作用的數(shù)據(jù)性質(zhì)不同，可以分為：
1、基于空間圖形數(shù)據(jù)的分析運算；
2、基于非空間屬性的數(shù)據(jù)運算；
3、空間和非空間數(shù)據(jù)的聯(lián)合運算?？臻g分析賴以進行的基礎(chǔ)是地理空間數(shù)據(jù)庫，其運用的手段包括各種幾何的邏輯運算、數(shù)理統(tǒng)計分析，代數(shù)運算等數(shù)學手段，最終的目的是解決人們所涉及到地理空間的實際問題，提取和傳輸?shù)乩砜臻g信息，特別是隱含信息，以輔助決策。
擴展資料
空間分析源于60年代地理學的計量革命，在開始階段，主要是應(yīng)用定量（主要是統(tǒng)計）分析手段用于分析點、線、面的空間分布模式。后來更多的是強調(diào)地理空間本身的特征、空間決策過程和復雜空間系統(tǒng)的時空演化過程分析。
實際上自有地圖以來，人們就始終在自覺或不自覺地進行著各種類型的空間分析。如在地圖上量測地理要素之間的距離、方位、面積，乃至利用地圖進行戰(zhàn)術(shù)研究和戰(zhàn)略決策等，都是人們利用地圖進行空間分析的實例，而后者實質(zhì)上已屬較高層次上的空間分析。
參考資料來源：百度百科-空間分析
參考資料來源：百度百科-GIS空間分析
1.ArcGIS的客戶端
ArcGIS的客戶端產(chǎn)品包括ArcView 8、ArcInfo Editor、ArcInfo Professional以及ArcIMS的客戶端viewer（用于標準的瀏覽器，如：Microsoft 的IE、Netscape的Navigator中）等。其中：
ArcView 8：是ESRI的新一代桌面GIS產(chǎn)品。ArcView 8同ArcInfo 8、ArcSDE 8具備相同的核心技術(shù)，采用基于COM的體系結(jié)構(gòu)，可以直接使用ArcInfo和ArcSDE所管理和生成的空間數(shù)據(jù)。ArcView 8提供了與ArcView 3.2相同的基本功能，同時又有顯著的改進，如新的ArcCatalog數(shù)據(jù)瀏覽和管理的應(yīng)用、動態(tài)投影、內(nèi)置VBA用于客戶化開發(fā)、一系列新的編輯工具、支持注記等。對于不需要高級的空間分析功能和對面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)進行交互定義修改的大量客戶端應(yīng)用，均可考慮采用ArcView 8作為其應(yīng)用平臺。其應(yīng)用界面、開發(fā)環(huán)境、底層COM對象庫等與高端的ArcInfo 8完全一致，可用內(nèi)置的VBA或VB、VC++等開發(fā)平臺對其進行二次開發(fā)，為系統(tǒng)投資的共享及系統(tǒng)升級和移植提供了有力的保障。
ArcInfo Editor: 該產(chǎn)品在ArcView 8的基礎(chǔ)之上增加了對Coverage及Geodatabase空間數(shù)據(jù)的交互編輯功能，主要面向那些對空間數(shù)據(jù)交互編輯具有特別需求的應(yīng)用。從功能強弱的角度看，是介乎ArcView 8和ArcInfo 8之間的產(chǎn)品。ArcInfo Editor與ArcView 8及ArcInfo 8同樣具有相同的界面風格、開發(fā)環(huán)境和底層COM對象庫。
ArcInfo Professional: 是ESRI的旗艦產(chǎn)品，其產(chǎn)品定位是專業(yè)化的AM/FM/GIS平臺。ArcInfo Professional在ArcInfo Editor基礎(chǔ)上又增加了對Geodatabase的結(jié)構(gòu)定義和修改功能，增加了強大的空間分析功能，增加了對計算機輔助軟件工程（CASE）工具的支持，可以方便、同時也是工程化地對空間數(shù)據(jù)模型進行定義和擴展。除了繼續(xù)支持在7.X版本中提供的 AML、ODE、ODE FOR JAVA等開發(fā)環(huán)境外，在Windows NT和Windows 2000平臺上還支持內(nèi)置的VBA以及VB、VC++、Delphi等開發(fā)環(huán)境，對ArcInfo進行定制和二次開發(fā)。
以上三個客戶端都有統(tǒng)一風格的桌面應(yīng)用：ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox。其中：
ArcCatalog: 是一個集成化的空間數(shù)據(jù)管理器。用于空間數(shù)據(jù)的瀏覽，Geodatabase結(jié)構(gòu)定義，數(shù)據(jù)導入導出，網(wǎng)絡(luò)模型生成，對象關(guān)系和規(guī)則的定義、元數(shù)據(jù)的定義和編輯修改等。ArcCatalog支持大量的數(shù)據(jù)格式，包括：ESRI shapefiles, geodatabases, ArcSDE layers, ArcStorm layers, INFO tables, images, grids, TINs, CAD文件, 動態(tài)分段事件以及其它ESRI數(shù)據(jù)類型和文件等。
ArcMap: 是集空間數(shù)據(jù)顯示、編輯、查詢檢索、統(tǒng)計、報表生成、空間分析和高級制圖等眾多功能于一體的桌面應(yīng)用平臺。ArcMap提供面向?qū)ο蟮念愃艭AD的空間數(shù)據(jù)編輯工具，全面支持空間數(shù)據(jù)的可視化交互操作。ArcMap提供了所見即所得的符號編輯器，令使用者可以隨心所欲地生成任意復雜的點線面符號。ArcMap進一步拓展了ESRI強大的空間數(shù)據(jù)直接讀取能力，多種格式的數(shù)據(jù)無需進行轉(zhuǎn)換或利用中間交換格式即可動態(tài)地直接使用。ArcMap支持的確空間數(shù)據(jù)格式包括：ArcInfo coverages, ESRI shapefiles, ArcSDE layers, map libraries, ArcStorm layers, DXF and DWG, DGN, 大量的圖像格式, GRIDs、TIN，等等。ArcMap還支持空間數(shù)據(jù)的動態(tài)投影（on-the-fly projection）。
ArcToolbox: 是用于空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、疊加處理、緩沖區(qū)生成、坐標轉(zhuǎn)換等的集成化“工具箱”。ArcToolbox以樹形結(jié)構(gòu)方式組織了120多個不同的空間數(shù)據(jù)處理工具，并且都是以菜單驅(qū)動的方式提供出來，這為我們以一種確定的、輕松的方式去完成哪怕是很復雜的工作提供了前所未有的方便。
2.ArcGIS的服務(wù)器端
GIS的企業(yè)化和網(wǎng)絡(luò)化特征，隨著近年來社會信息化的長足發(fā)展變得日益鮮明起來。ESRI充分把握了這一發(fā)展趨勢，在ArcGIS系列中提供了兩大服務(wù)器端產(chǎn)品：ArcSDE 和ArcIMS，以滿足GIS的企業(yè)化和網(wǎng)絡(luò)化需求。
ArcSDE：是ESRI的空間數(shù)據(jù)庫引擎，用于對海量空間數(shù)據(jù)及其屬性數(shù)據(jù)的管理和驅(qū)動，為并發(fā)訪問的多客戶端提供快速、安全的數(shù)據(jù)服務(wù)。ArcSDE支持工業(yè)標準的DBMS平臺（如：ORACLE、SQL Server、DB2、Informix等），同時引入了其獨有的異步緩沖機制和協(xié)同操作機制，使得空間數(shù)據(jù)服務(wù)的響應(yīng)效率空前提高，真正起到了“引擎”的作用，而非僅僅是提供一種空間數(shù)據(jù)存儲方式而已。另外，ArcSDE具有豐富的客戶端可供用戶選用，如：ArcInfo、ArcView、ArcIMS、MapObjects、ArcExplorer、ArcSDE CAD Client等。同時，還提供了開放的API應(yīng)用編程接口供用戶或開發(fā)商開發(fā)自己的客戶端應(yīng)用或產(chǎn)品。
ArcIMS: 是ESRI的第二代Web GIS產(chǎn)品。用戶的空間數(shù)據(jù)和應(yīng)用可通過ArcIMS在Intranet/Internet環(huán)境中進行發(fā)布和共享。ArcIMS提供用戶在服務(wù)器端可選的影像方式或矢量數(shù)據(jù)流方式進行數(shù)據(jù)發(fā)布。客戶端用戶通過工業(yè)標準的通用瀏覽器即可對ArcIMS服務(wù)站點進行訪問和交互操作。ArcIMS支持包括Servlet、ColdFusion、ASP等多種Web Server端技術(shù)，同時開發(fā)了有望成為未來Internet環(huán)境中GIS通用語言的ArcXML，為空間數(shù)據(jù)跨廠商、跨平臺的廣泛交流和共享打下了堅實的基礎(chǔ)。
3.ArcGIS的功能擴展
除了ArcGIS系列中各個產(chǎn)品的核心部分以外，ArcGIS還有大量的功能擴展模塊供用戶根據(jù)實際應(yīng)用的需求進行選擇。這些擴展模塊包括：
3D：為用戶提供三維數(shù)據(jù)的生成、顯示、編輯和分析功能。它集中了Arc/Info 7.X的TIN模塊的強大功能和ArcView 3.x的3D擴展模塊的易用性。在3D擴展模塊中，還提供了一個獨立的三維景觀生成、顯示和飛行的應(yīng)用程序，可方便地對地上、空中和地下的各種（矢量、柵格和影像）空間要素進行三維疊加、透視觀察、旋轉(zhuǎn)飛行等。
Spatial: 提供對柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、顯示、處理和分析功能。集成了Arc/Info 7.X的GRID模塊的強大功能和ArcView 3.x的Spatial擴展模塊的易用性?？赏瓿墒噶繑?shù)據(jù)到柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、點密度圖生成、連續(xù)表面生成、坡度坡向及光照模型生成、等高線生成、鄰近及區(qū)域分析、柵格分類及顯示等功能。
GeoStatistical: 是GIS界第一個空間統(tǒng)計軟件包，提供空間離散數(shù)據(jù)的統(tǒng)計表面生成、結(jié)果預測誤差評估等。所有操作均以菜單驅(qū)動的方式完成，十分直觀方便。
ArcPress: 提供地圖輸出的柵格化轉(zhuǎn)換，可將大數(shù)據(jù)量地圖輸出時對輸出設(shè)備端內(nèi)存的需求降至最低。
4.ArcGIS的公共組件庫
ArcGIS完全基于工業(yè)標準的組件對象模型技術(shù)進行構(gòu)建。而ArcObjects則正是用于構(gòu)造ArcGIS系列平臺的一個COM組件對象庫。有了ArcObjects，ArcGIS中的各個不同的產(chǎn)品就有了共同的基礎(chǔ)部件和工業(yè)標準的接口，這對于ArcGIS自身的定制和擴展以及ArcGIS與其它系統(tǒng)和平臺之間的連接或融合起到了致關(guān)重要的作用。正因為ArcObjects，我們才能說ArcGIS是現(xiàn)今最開放、最易于擴展的GIS平臺。ArcObjects COM組件對象庫中定義并實現(xiàn)了1800多個在GIS應(yīng)用中涉及到的空間數(shù)據(jù)對象，供用戶和開發(fā)商客戶化定制、擴展或構(gòu)造不同應(yīng)用領(lǐng)域的GIS應(yīng)用。
兩種典型的GIS數(shù)據(jù)模型
1、拓撲關(guān)系數(shù)據(jù)模型
拓撲關(guān)系數(shù)據(jù)模型以拓撲關(guān)系為基礎(chǔ)組織和存儲各個幾何要素，其特點是以點、線、面間的拓撲連接關(guān)系為中心，它們的坐標存貯具有依賴關(guān)系。該模型的主要優(yōu)點是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊，拓撲關(guān)系明晰，系統(tǒng)中預先存儲的拓撲關(guān)系可以有效提高系統(tǒng)在拓撲查詢和網(wǎng)絡(luò)分析方面的效率，但也有不足：
對單個地理實體的操作效率不高。由于拓撲數(shù)據(jù)模型面向的是整個空間區(qū)域，強調(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、獨立意義的地理實體作為個體存在的事實沒有足夠的重視，因此增加、刪除、修改某一地理實體時，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雜，而且會降低系統(tǒng)的執(zhí)行效率。
難以表達復雜的地理實體。由于拓撲關(guān)系組織的要求，一個完整的簡單實體在拓撲關(guān)系模型中有時需要被分解為多個幾何要素（比如一條公路本是一個完整的實體，但為了記錄其拓撲鄰接信息，只有對其在與其它公路實體鄰接的地方進行分段，這樣一個完整的實體就被分成多個幾何要素。所有的實體都進行如此處理，所以我們說拓撲數(shù)據(jù)模型是面向整個區(qū)域、面向不被分割的幾何要素的，而不是面向用戶眼中的地理實體）。復雜地理實體由多個簡單實體組合而成，自然也常常被分解，拓撲數(shù)據(jù)模型的整體組織特性注定了它不可能有效地表達這一由多個獨立實體構(gòu)成的有機集合體。
難以實現(xiàn)快速查詢和復雜的空間分析。由于在拓撲數(shù)據(jù)模型中，地理實體被分解為點、線、面基本幾何要素存儲在不同的文件和關(guān)系表中，因而凡涉及到獨立地理實體的操作、查詢和分析都將花費較多的CPU時間，在大區(qū)域的復雜空間分析方面表現(xiàn)尤為明顯。
局部更新困難，系統(tǒng)難于維護與擴充。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、弧段和多邊形）為單元進行的，系統(tǒng)中存儲的復雜拓撲關(guān)系是GIS工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，當局部一些實體發(fā)生變動時，整層拓撲關(guān)系將不得不隨之重建，這樣的系統(tǒng)牽一發(fā)而動全身，在維護和擴充方面需要更多的精力，并且容易出錯。
值得說明的是，拓撲關(guān)系數(shù)據(jù)模型也能以面向?qū)ο蟮姆绞綄崿F(xiàn)，但此時面向的對象是不被其它要素從中間分割的幾何要素，往往是一個獨立地理實體的一部分，而不是一個完整的、獨立的地理實體。這一點是拓撲關(guān)系數(shù)據(jù)模型與下一節(jié)面向?qū)嶓w數(shù)據(jù)模型本質(zhì)不同的重要表現(xiàn)之一。
2、面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型
里稱為“面向?qū)嶓w”，是為了強調(diào)這種數(shù)據(jù)模型是以單個空間地理實體為數(shù)據(jù)組織和存儲的基本單位的。
與上述拓撲模型相反，該模型以獨立、完整、具有地理意義的實體為基本單位對地理空間進行表達。在具體組織和存儲時，可將實體的坐標數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)（如建立了部分拓撲，拓撲關(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（可以將坐標數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)放在同一個表中，也可以將二者分成兩個表，ESRI公司SDE的存貯模式是分成四個表格，它還增加了一個Layers表和一個空間索引表。Layers表位于服務(wù)器端，用于層的管理和維護；空間索引表（服務(wù)器端）采用網(wǎng)格索引，用于實體的快速搜索）。
面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型在具體實現(xiàn)時采用的是完全面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法，每個對象（獨立的地理實體）不僅具有自己獨立的屬性（含坐標數(shù)據(jù)），而且具有自己的行為（操作），能夠自己完成一些操作。雖然面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型在內(nèi)部組織上可以按照拓撲關(guān)系進行，但是作者這里所說的模型強調(diào)對象的坐標存貯之間（尤其是面與線的坐標存貯）不具有依賴關(guān)系，這是它與拓撲關(guān)系模型的本質(zhì)不同點。該模型能夠很好地克服拓撲關(guān)系數(shù)據(jù)模型的幾個缺點，具有實體管理、修改方便，查詢檢索、空間分析容易的優(yōu)點，更重要的是它能夠方便地構(gòu)造用戶需要的任何復雜地理實體，而且這種模式符合人們看待客觀世界的思維習慣，便于用戶理解和接受。同時，面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型自然地具有系統(tǒng)維護和擴充方便的優(yōu)點。
這種模型是當今流行GIS軟件采用的最新數(shù)據(jù)模型，但也有一些缺點：
拓撲關(guān)系需臨時構(gòu)建。由于面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型是以地理實體為中心的，并未以拓撲關(guān)系為基礎(chǔ)組織、存儲地理實體，表達地理空間，因此拓撲關(guān)系并不是一開始就存在，而是在需要時才臨時導出各種拓撲關(guān)系，這需要消耗一定的系統(tǒng)資源。也許有觀點認為，以實體為單位組織數(shù)據(jù)時，也可以將拓撲關(guān)系一開始就保存在實體的屬性表中，拓撲關(guān)系并不一定是臨時構(gòu)建出來的。但仔細分析便可發(fā)現(xiàn)，這種方案對由多個幾何要素組成的實體（如一條組成要素不同的河流）不可行，因為拓撲關(guān)系不能有效準確地記錄。實際上這種方案只對由一個幾何要素組成的實體適用，但其本質(zhì)上仍是拓撲關(guān)系數(shù)據(jù)模型，其缺點表征與上面2.1節(jié)描述的完全相同，因而不是真正的面向?qū)嶓w數(shù)據(jù)模型。
動態(tài)分段、網(wǎng)絡(luò)分析效率降低。在結(jié)點---弧段---多邊形拓撲關(guān)系鏈中，顯式的拓撲表有四個：結(jié)點---弧段表，弧段---結(jié)點表，弧段---多邊形表和多邊形---弧段表。有了這四個關(guān)系表，我們就能直接查找任意結(jié)點、弧段和多邊形的拓撲屬性，便于進行動態(tài)分段和網(wǎng)絡(luò)分析等其它與拓撲關(guān)系有關(guān)的拓撲分析，基于拓撲數(shù)據(jù)模型的GIS可以很方便地做到這一點。但由于將四個拓撲表全部存貯會使系統(tǒng)的空間開銷成倍增大，因此一些軟件只存貯其中2個（如早期的System 9版本）或?qū)⒒《巍Y(jié)點、弧段—多邊形表合二為一（Arc/Info 8.0以前版本），被隱含的表可由顯示存在的表導出。即便這樣，基于拓撲數(shù)據(jù)模型的GIS在涉及拓撲關(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)需要臨時構(gòu)建拓撲關(guān)系，自然會使拓撲查詢和分析的效率降低。當然構(gòu)建好的拓撲關(guān)系可存放起來，供以后使用。
實體間的公共點和公共邊重復存貯。由于面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型是以地理實體為基本單位進行數(shù)據(jù)組織和空間表達的，對每一個地理實體都進行完整存貯（存貯到點一級），在存貯坐標時是各對象獨立存貯，不再依賴其它對象，那么就必然會導致實體間共有的公共點和公共邊重復存貯。
難以將管理、分析和處理定位到幾何要素一級。幾何要素是指點、弧段和多邊形等簡單圖形，有時構(gòu)成同一實體的各個幾何要素之屬性差別較大（例如組成一塊宗地的各邊之面積不一樣，某一交通閉合環(huán)路的組成道路類型不一樣等），需要在地理實體的下一級---幾何要素一級上進行處理，拓撲數(shù)據(jù)模型可以直接進行處理，而面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型則需要首先對相關(guān)地理實體進行定位、分解，因而降低系統(tǒng)在這方面的性能。從本質(zhì)上分析，我們不難得到，由于該種模型認為組成同一實體的幾何要素之屬性相同，因而忽略了幾何要素間的屬性差異，從而導致在系統(tǒng)存貯和處理機制上難以定位到幾何要素一級。
難以實現(xiàn)跨圖層的拓撲查詢和分析。如果這個問題放在拓撲關(guān)系模型中，則比較容易解決，因為各個要素的鄰接要素已事先存在，不僅已經(jīng)是分層的，而且具有實際的地理屬性，因此只要順藤摸瓜查找鄰接要素并取得其地理屬性即可。但對于面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型，則不能有效地解決，因為臨時生成拓撲關(guān)系時其中的幾何要素一般屬于同一層，不可能自動生成跨圖層的地理屬性，必須做進一步的處理方才有可能解決。顯然，這種方法的效率不高。
重慶分公司
重慶分公司
