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地理空间对象具有的三个基本特征，是GIS重点表达的内容。 在GIS的技术发展中，有许多研究和发展的内容都与它们有关。
1.空间位置特征
空间位置特征表示地理实体或现象在空间参照系中的位置， 其绝对位置定位关系和几何特征由空间坐标定义， 相对位置定位关系由空间关系定义。
2.空间属性特征
空间属性特征是对所对应的空间实体或现象的特性的描述信息。 用定量关系和定性关系描述和区分不同的地理实体或现象， 如分类、数据和名称等。一般来讲，属性描述的内容的多少与建立数据库的目的有关。 其内容可进一步分为主导厲性和扩展属性。 前者是描述一个地理实体或现象所必箱的基本内容， 后者是根据用户的需要添加的。例如，对道路的厲性， 标识码、分类码、名称、宽度、长度、路面材料、等级等则是主导属性， 而车流毋、车道数贵、建设年代、权属等则是扩展属性。 但有时这种划分也并不明显，关键是其在信息系统中的重要性。
3.时间特征
时间特征是用时间关系描述地理实体或现象随时间变化的特征。 按照信息系统记录时间的方式，可分为有效时间和事务处理时间。 前者是地理实体或现象实际发生变化的绝对时间，后者则是数据库中数据的处理时间。
地理数据的位置特征和属性特征相对时间特征来讲， 常常呈相互独立的变化，即在不同的时间，空间位置不变， 但属性可能发生变化；反之亦然。 这种变化可能是局部的变化或整体的变化，对于一个空间数据库来讲， 两者可能是并存的，这就为地理空间数据的管理和更新带来了复杂性。