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在空间计算过程中,空间物体常被描述为其最小外包矩形,因此矩形间的方向约束是空间关系的一个关键子集。在矩形代数基础上,使用一个2×2的特征矩阵来描述矩形间的169种方向约束关系,并构建矩形方向约束邻域网格,以邻域网格上对应顶点间的最短网格路径分析矩形方向约束关系间的距离。进而,分析当两个矩形的其中一个发生缩放和平移等渐变时,一种矩形方向约束关系转变为其邻近约束关系的过程,并使用特征值元组区间的笛卡尔乘积来表示矩形变形过程中所形成矩形约束的特征矩阵,最后分析总结了矩形变形时对应特征矩阵的变化特点。