摘要: 矢量模型它是二维中的点、线、面矢量模型在三维中的推广。它将三维空间中的物体抽象为三维空间中的点、线、面、体四种基本几何元素，然后以这四种基本几何元素的集合来构造更复杂的对象。曲线以起点、终点来限定其边界，以一组型值点来限定其形状；曲面以一个外边界环和若干内边界...
矢量模型它是二维中的点、线、面矢量模型在三维中的推广。它将三维空间中的物体抽象为三维空间中的点、线、面、体四种基本几何元素，然后以这四种基本几何元素的集合来构造更复杂的对象。曲线以起点、终点来限定其边界，以一组型值点来限定其形状；曲面以一个外边界环和若干内边界环来限定其边界，以一组型值曲线来限定其形状；体以一组曲面来限定其边界和形状。
矢量模型也常称之为边界模型。前面介绍的体元填充模型中很难精确表达三维的线状物体、面状物体和体状物体的不规则边界，而用矢量模型则能精确地表达。矢量模型的优点是表达精确、数据置小，并能直观地表达空间几何元索间的拓扑关系，因而空间査询、拓扑査询。邻接性分析、网络分析的能力较强。不足之处是操作箅法较复杂，表达体内的不均一性的能力较差，叠加分析实现较为困难。在近十几年里不断有学者从GIS角度研究三维矢童模型：
（1）M.Molennar（1992）、D.Fritsch（1996）首先在原二维拓扑数据结构的基础上，定义了结点（Node）、弧（Arc）、边（Edge）和面（Face）四种几何元素之间的拓扑关系及其与点（Point）、线（Line）、面（Surface）和体（Solid）四种几何目标之间的拓扑关系，并显式地表达点和体、线和体、点和面、线和面间的“之内”（is-in）、“之上”（is-on）等拓扑关系，提出了一种基于三维矢进图的形式化数据结构（3DFDS），这些研究工作的主要问题之一，是只考虑了空间实体表面的划分和边界表达，没有考虑空间实体的内部结构，仅适于表达诸如建筑物等形状规则的简单空间实体，难以表达地质及环境领域中没有规则边界的复杂三维空间实体（诸如煤层之类）；问题之二是没有对三维空间实体及实体之间拓扑关系进行严格的定义及形式化描述，缺乏拓扑关系的完备性与独立性的证明；问题之三是由于显式地存储“之内”、“之上”等拓扑关系，操作不便，影响系统时空效率。
（2）Pilouketal.（1994）、Oosterometal.（1995）、XiaoyongChenetal.（1995）、Tempflietal.（1996）等学者对基于四面体的三维矢量数据模型进行了研究，将不规则四面体作为描述空间实体的基本体素，把任意一个三维空间实体剖分成一系列邻接但不重叠的不规则四面体，通过四面体间的邻接关系来反映空间实体间的某些拓扑关系。其特点是能够根据三维空间采样点的坐标值，有效地实现插值运算及图形的可视化功能，能快速进行几何和逻辑变换，但仅考虑了空间实体内部结构的划分，没有考虑空间实体的表面形态，难以用于表达三维面状目标及线状目标。此外，数据精度的增加和数据量的急剧增大，要求设备存储量较大，会影响系统的查询速度，因而对设备的存储量要求也更大。
（3）陈军、郭薇等对三维矢量模型的几何元素间的拓扑关系进行了研究。根据分析角度不同，其主要分为伪流形、单纯形等几种方法，下面简单介绍f单纯形方法，它通过描述I单纯形与三维空间实体的ER（实体联系）关系来表达三维矢量模型各种几何元素的关系。三维空间实体可分成点状实体（Point Entity）、线状实体（Line Entity）、面状实体（Surface Entity）和体状实体（Body Entity）。
