地理信息系统中数字表面模型，描述的是地球表面地形的数据模型，被称为数字地形模型（DTM,digital terrain model）或者数字高程模型（DEM，digital elevation model），表面地形数据模型主要有两哥们基本元素组成，分别是连续高程的连续表面和点构成的几何网。汤国安对于数字表面模型分类研究中，按照数据组织方式，将其分为：基于面单元、基于线单元、基于点，分类描述如表1所示。其中基于面的规则数据组织中，吴信才将其定义为规则格网模型，作为栅格或者网格的观点进行解释。不规则结构面通过不规则镶嵌数据模型进行表面构建，不规则镶嵌数据模型是指用来进行镶嵌的小面快具有不规则形状和边界[汤国安（数字高程模型教程）]，其中规则格网模型和不规则三角面（random tringles）运用较为广泛。在二维数字表面地形表达，等高线结构的应用较多。散点数据一般是测量数据，通常转换为线结构或者面结构进行表达。
数字表面模型中的矢量地图数据模型，一般包含的内容是不规则面结构、线结构。其中三角形的不规则镶嵌模型又称为不规则三角网模型（triangulated irregular network TIN）,是数字表面模型主要表达形式之一，TIN数据模型与格网数据阵列结构相比更加复杂，TIN模型是通过矢量要素（点、线、面）进行三维场景下表面模型表达，基本元素表达如图2所示。线模型主要通过二维的等高线法表示地形。下面分别通过介绍等高线模型和TIN模型，来对矢量地图表面模型进行分析。
图2 TIN及TIN的组成元素
1、等高线模型
等高线是高程相等的临近点连线，是数字表面模型中地形表达的常用方式，能有效反应地形高程、山体、坡向等地貌的基本形态。当地形表面变化较大时，点的密度较大，但是介于等高线之间的地形变化则是未知的。
数字等高线模型，多以几何“简单”的闭合LineString进行存储。
2、TIN模型（2.5维）
TIN是集合了地表形态和地形要素的2.5维数据模型，地表形态表示的地球表面的几何结构，地形要素表示的是空间对象的2维表象。TIN中每一个三角形都描述了局部倾斜状态，具有唯一的坡度值。对于每一个三角形在公共节点和边上是无缝的，或者说三角形是不能重叠的。
表1 数字高程模型分类体系
数字表面模型中的矢量地图数据模型，一般包含的内容是不规则面结构、线结构。其中三角形的不规则镶嵌模型又称为不规则三角网模型（triangulated irregular network TIN）,是数字表面模型主要表达形式之一，TIN数据模型与格网数据阵列结构相比更加复杂，TIN模型是通过矢量要素（点、线、面）进行三维场景下表面模型表达，基本元素表达如图2所示。线模型主要通过二维的等高线法表示地形。下面分别通过介绍等高线模型和TIN模型，来对矢量地图表面模型进行分析。
图2 TIN及TIN的组成元素
等高线是高程相等的临近点连线，是数字表面模型中地形表达的常用方式，能有效反应地形高程、山体、坡向等地貌的基本形态。当地形表面变化较大时，点的密度较大，但是介于等高线之间的地形变化则是未知的。
数字等高线模型，多以几何“简单”的闭合LineString进行存储。
2、TIN模型（2.5维）
TIN是集合了地表形态和地形要素的2.5维数据模型，地表形态表示的地球表面的几何结构，地形要素表示的是空间对象的2维表象。TIN中每一个三角形都描述了局部倾斜状态，具有唯一的坡度值。对于每一个三角形在公共节点和边上是无缝的，或者说三角形是不能重叠的。
TIN的数据存储方式比格网DEM的存储形式要复杂的多，不仅要存储点的坐标值和高程值，还需要存储网格节点的拓扑关系、邻接三角形。有许多表达TIN的存储方式，一种简单并且用处比较广的是，如图3所示。直接通过记录每个三角形的三个顶点值和相邻的三角形，其中顶点存储坐标的X,Y,Z值。[吴信才]这种拓扑网络数据结构的特点是，查询任何一个三角形三个顶点的值和相邻三角形所用的时间是相同的，同时在沿直线计算地形剖面线时效率较高。同时该数据结构的扩展性较强，对于某个顶点可以记录关联三角形的指针，便于地形演变的展示。
图3 TIN存储模型