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目前GIS主要还停留在处理地球表面的数据，若数据是地表以下或以上，则先将它投影到地表，再进行处理，其实质是以二维的形式来模拟、处理任何数据，在有些领域可行，但涉及到三维问题的处理时，往往力不从心。
三维GIS的要求与二维GIS相似，但在数据采集，系统维护和界面设计等方面比二维GIS复杂得多，如三维数据的组织与重建，三维变换、查询、运算、分析、维护等方面。下面主要介绍三维数据结构，三维数据结构表示有多种方法，其中运用最普遍的是具有拓扑关系的三维边界表示法和八叉树表示法。
主要阐述八叉树三维数据结构的原理和常见的几种存贮结构。
介绍矢栅一体化数据结构的基本思想和概念