2.3.1 基于面表示的数据模型
基于面表示的数据模型主要用来表达空间对象的边界或“表皮”（skin）。事实上，构建物体表面的方法已经有40 多年的历史了，许多软件都能够进行2.5维表面的可视化。但是，用2.5维表面进行三维表达在实际应用中有很多局限，尤其是这种方法不能表达多z 值的问题。然而，这一局限是相对于表达方法而言，而不是针对表面本身的。表面可以作为一种包围三维空间的方法用于三维的表达，这可以通过两种途径来实现：①将几个曲面拼合后封闭成体；②直接在三维空间生成表面。
目前，基于面表示的数据模型主要有如下几种。
（1）网格模型（grid model）
将表面划分成规则的网格，每个网格点上有一个对应的属性值，例如高程。当原始数据点不规则分布时，需对其进行插值处理，以得到网格点的值。网格模型的一个明显的缺点是难以精确表达边界，也不能表达多值面。
（2）边界表达模型（boundary representation model）
将三维空间中的物体抽象为点、线、面、体4种基本几何元素，然后用这4种基本几何元素来构造更复杂的对象。边界表达模型的表达精确、数据量小，并能显式地表达空间几何元素间的拓扑关系，因而在国外一些三维软件中被广泛采用。
（3）解析模型（analytical data model）
采用函数、参数方程来表示构成三维空间实体及其边界的曲面。函数或参数方程的使用使得解析模型所需的存储量极小、运算速度快，可以保证空间唯一性和几何不变性，并且能够有效地解决多值面的问题，对地质应用有一定的价值，但地质应用中的三维空间对象是复杂的，它们难以用统一的函数或参数方程来表达。
（4）不规则三角网（TIN）模型
依据原始数据点对实体表面进行不规则三角剖分。不规则三角网模型的构建方法———德洛奈三角剖分在计算几何和地质应用领域都有比较成熟的算法。另外，不规则三角网模型可以比较精确地表达边界，同时还可以较好地表达三角形之间的拓扑关系。因此，其是一种比较理想的表达三维表面的方法，在构建DEM、三维物体表面的可视化和空间数据转换等方面都得到了广泛的应用。