近几年来,兴起的面向对象的思想对计算机和每个应用领域都产生了广泛而深远的影响,面向对象的地理信息系统（Object-Oriented GIS）也成为GIS领域研究的一个重要课题。论文中采用面向对象方法,对GIS中的空间对象的数据模型、语义和表示、对象之间的基本语义关系、对象的基本空间操作及拓扑结构等进行了较全面的探索,同时,引入用UML建立针对GIS的面向对象模型的一种思想,建了GIS基本空间数据模型,实现了数字地面模型。文中所做的工作主要有:（1）介绍了面向对象地GIS的思想模式和方法,并运用面向对象的分析技术,对GIS的中点、线、面等基本对象类和复杂对象类的分析与描述,结合时空拓扑,总结出了一个面向对象的GIS时空数据模型。（2）介绍了UML建模的方法,用UML的扩展机制建模这些要素间的拓扑空间关系,其中构造型定义空间关系类图,标记值定义具体空间关系,自然语言作为约束的条件,保护了类的封装性和可复用性,得到了更清晰的空间关系模型;建立UML的序列图,描述系统的动态行为。（3）对GIS数据模型算法做了深入的研究:数字高程模型（DEM）作为地球空间数据框架的基本内容已经被包括中国在内的大多数国家列为基础地理信息产品。本文通过离散点排序将采集的数据点变成有序序列,然后建立凸壳,生成TIN模型。本文在地形加速渲染、地形四叉树结构分析以及最短路径算法做精度分析,并提出自己的见解。（4）实现数字地面模型的研究分析,给出数据流程、对基于特征的虚拟GIS概念模型框架进行语义分析分析与其他概念模型进行比较,最终得出虚拟GIS原型系统设计图形。（5）通过前面的工作,第六章重点研究了该系统具体实现时有待解决的问题,包括系统总体设计、数据库详细设计、系统功能具体设计和算法实现。笔者准备图形、属性数据的资料,并做一些前期处理;然后实现图形的数字化处理,设计系统的流程图,实现了GIS数据模型的空间数据库。