由于地學(xué)環(huán)境的復(fù)雜性，比如地質(zhì)體的不連續(xù)空間分布，巖石塊內(nèi)巖性變化較大和時間、地質(zhì)過程的動態(tài)本質(zhì)等，導(dǎo)致正確刻畫地學(xué)現(xiàn)象的數(shù)據(jù)模型也異常復(fù)雜。

從網(wǎng)格單元之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系角度看，SDM分為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格（Structured Grid）和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格（Unstructured Grid）數(shù)據(jù)模型（表3-1）。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格又分為規(guī)則和曲線網(wǎng)格，而非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格又分為同構(gòu)和異構(gòu)網(wǎng)格。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中節(jié)點排列有序，鄰點間的關(guān)系明確，則單元之間的關(guān)系是隱性的；而非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中節(jié)點位置無法用一個固定的法則有序定義，則單元之間的關(guān)系是顯性的，即必須明確指出每個單元由哪些面片組成，每個面片由哪些邊包圍，每條邊又有哪些頂點組成等拓?fù)湫畔ⅰ?/p>

表3-1 網(wǎng)格分類

結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的最大優(yōu)點是網(wǎng)格生成算法簡單，網(wǎng)格生成的質(zhì)量好，但是對于物體邊界的表達比較粗糙。非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型彌補了結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格不能解決任意形狀和任意連通區(qū)域的網(wǎng)格剖分欠缺，理論上能夠表達任意復(fù)雜的形體，但是自動網(wǎng)格剖分算法十分復(fù)雜，健壯性較差。

根據(jù)對物體的表達方式不同，空間數(shù)據(jù)模型可以分為線框表達模型（Wire-representation，W Rep），表面表達模型（Boundary-Representation，B-Rep），實體表達模型（Volumetric-Representation，V-Rep）以及混合表達模型（Hybrid-Representation，H-Rep）（表3-2）。

表3-2 空間數(shù)據(jù)模型分類

線框表達模型（W-Rep）主要以約束線構(gòu)成形體的框架，是二維圖形向三維空間的延伸，但是不包含形體的表面信息和內(nèi)部信息。

表面表達模型（又稱邊界表示法，B-Rep）以面片形成的曲面來描述形體的表面或邊界信息，能夠處理復(fù)雜表面的設(shè)計與加工，但是不描述形體的內(nèi)部信息。表3 2給出了B-Rep表達法的分類情況及其典型模型，其中結(jié)構(gòu)化曲線模型和無結(jié)構(gòu)化異構(gòu)模型由于算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，后續(xù)應(yīng)用又缺乏相應(yīng)的計算和設(shè)計方法，目前在地學(xué)模擬系統(tǒng)中并沒有被廣泛使用。

實體表達模型（又稱體元表達法，V-Rep）主要是基于體元聚類或單元分解來表達形體的內(nèi)部和外部信息，主要缺點是在表達復(fù)雜形體時數(shù)據(jù)量過大。表3 2給出了V-Rep表達法的分類情況及其典型模型，其中結(jié)構(gòu)化曲線表達模型雖然能夠以較少的數(shù)據(jù)量刻畫較復(fù)雜的形體內(nèi)外信息，但是同表面表達法類似，后續(xù)應(yīng)用也缺乏相應(yīng)的計算和設(shè)計方法。

混合表達模型（H-Rep）的設(shè)計目標(biāo)主要是汲取上述各種表達方法的長處，將不同模型無縫集成，更有效地表達復(fù)雜形體的內(nèi)外信息。混合表達方法的可視化程度較高，但是算法設(shè)計和應(yīng)用比較復(fù)雜，目前仍然缺乏有效地集成方案。

線框表達方法一般作為三維建模的骨架模型，需要與其他建模方法集成，表面表達法和實體法是目前地學(xué)計算機模擬研究和應(yīng)用的主流。