现阶段对地图的表达,往往是将现实世界按照一定比例尺进行缩放,将现实世界的地理要素展现在图面上。地图种类不同,其相应制图的规范也有所不同,对不同种类地图的描述也存在不同的方式。如我国基本比例尺地形图、地质图、水文图等,均是以不同的专业数据为核心,辅以专业符号和注记表达,结合自身图件的制图规范,独立进行制图。但是,在现阶段的地图制图过程中,没有统一的模型对“地图”这一现实世界中的实体进行抽象和表达。本文以地图数据模型的定义与设计为主要研究内容,通过解析地图的基本组成部分,抽象出不同类型的地图所共有的基本地图要素,通过对基本地图要素的参数化描述,完成对地图的参数化描述。实现了对地图的定性分析和定量表达。本文围绕着地图数据模型展开研究,共取得了以下几个方面的研究成果:（1）本文对地图实体进行了有效的分解,将地图的拆分为三种基本地图要素。即地图框架、地图主体、整饰要素。提出地图的实质是一种展现各个基本地图要素的图纸,并定义了展现基本地图要素的三大空间参考系。提出地图是由多个多种基本地图要素在相应坐标系下组合而成。（2）通过对地图图面内容的抽象,采用集合论的形式分别对构成地图的各个地图要素进行数学模型的表达,给出了地图数据模型的定义:地图数据模型是以计算机和人们都能理解的基本参数,描地图主体（Map Body）、地图框架（Frame）和整饰要素（Decoration）三种基本地图要素的位置、内容和样式,并通过对三种地图要素实体的聚合和组合等关系描述完成对地图的抽象表达。（3）对构成地图的各个地图要素进行参数化描述,从而实现对构成地图的参数化表达。使得对地图的描述简化为对地图参数的描述,提出地图制图的过程为对地图参数索引的过程。（4）以对地图要素参数化表达的数学表达式为基础,对地图要素实体参数以及实体间的聚合和组合等关系描述,赋予相应实体对象以属性和方法。本文以面向对象的方式,使用统一建模语言完成对地图的对象模型设计,从而完成了对地图数据模型的设计与表达。