GIS中的空间关系主要描述空间对象之间的各种关系,为GIS的分析提供基本的理论和方法支持。空间关系主要包括距离关系、方向关系、拓扑关系及空间关系相似性等。从空间关系的内涵来讲,空间关系模型应该能够反映目标尺度、人类认知、目标层次、现象的不确定以及随时间变化等特性对空间关系的影响;从数学角度来看,空间关系模型必须是可形式化和可推理的,以方便操作和实现;空间关系从人们认知的角度对空间现象和目标间的关系进行建模,因而在空间数据查询、检索、空间数据挖掘、空间场景相似性评价以及图像理解等应用领域得到了广泛应用。现有GIS模型主要针对二维平面的简单对象、确定的现象进行建模,因而大多数空间关系模型只描述和推理二维平面对象和确定现象的空间关系,三维空间关系、不确定空间关系、复杂目标间的多层次空间关系推理、遥感图像空间关系的抽取、描述与推理将是未来空间关系研究和发展的重要方向。