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　　信息是现实世界的反映，在计算机中它是由数据来表达的。数据是描述客观事物的数、字符以及所有能输入计算机并能被计算机程序处理的符号的集合，它的最小逻辑单位称为数据项。
　　数据结构(Data structure)是带有关系信息的数据元素的组合，它可以抽象定义为一个二元组。
　　B=( E,R)，其中，B 是描述某实体或现象的数据结构，E 是实体或现象的有限集合，R 是集合 E 关系的有限集合，二者的有机结合就是数据结构。数据结构在计算机内的映像称为数据的存贮结构(也叫物理结构)，数据结构中数据元素之间的逻辑关系称为数据的逻辑结构。数据模型(Data modal)是用于描述数据对象及其操作的规范化集合。数据模型和数据结构是两个既相互区别又相互联系的概念，数据模型是数据结构的高层次抽象，在较高层次上描述数据对象及其抽象操作，而数据结构是数据模型的具体实现，它包括数据模型的存贮结构、应用及其性能，在较低层次上描述数据的存贮结构及其操作。前者是后者的抽象，后者是前者的实现。
　　数据模型是 GIS 的灵魂和关键，是 GIS 领域中一个重要的研究方向。科学高效的数据不仅能够充分表达地理信息并能有效进行各种处理、分析，而且可使软件数据结构简练紧凑。
　　在 GIS 的面向对象的数据结构中，通常可以把空间数据抽象为点、线、面三种简单的物类型，作为三种简单对象。
　　GIS 使用两种基本的数据结构来表示空间要素：矢量(Vector)和栅格(Raster)。在矢量数据结构中，现实世界的物体或状态用点、线或者面表达，与它们在地图上的表达相类似，每一个实体的位置使用它们在坐标参考系统中的空间位置定义。地图空间中的每一个位置都有唯一的坐标与之对应。点、线和多边形用于表达不规则的地理实体在现实世界中的状态。例如，用一条线表达一条道路，用一个多边形表达一个疆界。通过同样的方式，使得矢量数据结构中的空间实体与所要表达的真实地理实体形成对应关系。
　　在栅格数据结构中，空间被规则地划分为大小均一的正方形栅格。地理实体的位置和状态用它们所占据的栅格的行号和列号来定义。每个栅格的大小代表了实现定义的分解力。地理特征的位置由距离它最近的栅格记录决定，而该位置上物体的类型和状态则是由栅格的值来进行表达。与矢量格式不同，栅格结构的最小单元不是通常概念上理解的物体，它们只是彼此分离的栅格。例如，一条道路并不能由一个清晰的栅格表示出来只有一组栅格通过它们自身的取值才能共同表现出来。