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方向关系主要描述空间对象之间的地理关系,为GIS提供最基本的理论和方法。不确定性是指现象与其在GIS中的表现物的差异,当现象的真值能够被定义时,则术语误差和精度可被用来描述不确定性,但在很多情况下,真值是无法定义的,特别是与人的认知行为相关的处理。研究空间数据不确定性的主要目的是为了使GIS中的数据、数据模型以及分析处理方法尽可能地与现实世界的现象保持一致,以减少信息损失。