随着GIS的发展，各种来自于不同领域的空间数据集，其数据之间在格式、结构上存在不一致问题，导致了信息孤岛的形成，阻碍了空间数据的共享与集成，造成了资源的巨大浪费。而几何模型是空间数据集成全局概念层次的一项关键技术。OGC组织为了促进数据共享与互操作，制定了相应的简单要素模型，通过对地理要素实体的标准描述，消除不同GIS对空间实体的描述差别。各大GIS软件厂商对其进行扩展，提出自己的几何模型。地理空间几何要素模型是空间数据集成模型的最基础、 最核心的部分。进行地理空间几何要素模型的研究，可以使数据模型表达多种空间数据集的几何数据类型，为相关模型的数据类型（格式）兼容和底层操作提供支持，从而使其真正达到集成多维的数据类型，对于合理利用既有空间数据资源、减少重复投入具有重要的意义。　　 本文在回顾现有空间数据交换格式和大型商业软件的几何模型的基础上，针对空间对象的类型与特点，利用面向对象的方法构建地理要素模型，对OGC简单要素规范的几何对象模型进行扩展，提出一种支持多维数据集成建模的方法。　　 首先参照现有几种空间数据交换标准对多维度几何对象类型从模型构造角度进行分类与分析，在OGC简单要素访问的几何对象模型的基础上进行扩展，使之成为能够表达从0维到3维几何对象的模型，并进行概念建模；并设计扩展模型的存储与数据库结构。　　 其次，由于加入了三维对象，对原有OGC简单要素访问所提供的拓扑关系集进行扩展，使DE-9IM能够支持3维矢量空间对象的拓扑关系的表达。　　 最后，为了验证模型的可行性与合理性，文章对三维矢量空间的部分对象拓扑关系做了测试判断。