یکی از موارد مهم در ایجاد و راه اندازی یک سیستم اطلاعات مکانی ‏‎(gis)‎‏، مدلسازی مناسب و انتخاب ساختار داده بهینه برای کاربری مورد نظر بر اساس شرایط موجود، سرعت بازیابی داده ها، تنوع و حجم داده ها و انواع تجزیه و تحلیلهای مورد نیاز می باشد. ساختار های داده اصلی ایجاد شده در زمینه ‏‎gis‎‏ شامل ساختار فایل، درختی، شبکه ای، رابطه ای، شی گرا و استنتاجی می باشند.در این پایان نامه هدف بررسی اصول تئوری، مزایا و محدودیتهای هر یک از ساختارهای داده فوق می باشد. بعنوان نمونه، دو سیستم رابطه ای ‏‎arc/info‎‏ و رابطه ای - شی گرای ‏‎smallworld‎‏، بصورت عملی مورد بررسی قرار گرفته اند. بدین منظور قسمتی از نقشه تهران در مقیاس 1:16000 از پادگان حر در جنوب غربی تا میدان فاطمی در شمال شرقی، پوشش ‏‎(scan)‎‏ و در اتوکد رقومی شد و برای پروژه عملی مورد استفاده قرار گرفت.برای مقایسه بین این دو ساختار، می توان از انواع تجزیه و تحلیلهای موجود در ‏‎gis‎‏، نظیر تجزیه و تحلیل شبکه، ‏‎overlay‎‏ و ‏‎buffering‎‏ استفاده نمود که در این پایان نامه، تجزیه و تحلیل شبکه انجام شده است. تست عملی، شامل مراحل مدلسازی، وارد نمودن داده ها، انواع عملیات پرسش و پاسخ بر اساس فیلدها در ‏‎arc/info‎‏ و خواص توصیفی اشیا در ‏‎smallworld‎‏ و تجزیه و تحلیلهای شبکه مانند یافتن مسیر بهینه و ‏‎allocation‎‏ می باشد، که نتایج زیر را ازاین بررسی می توان بیان نمود:- ساختار رابطه ای با داشتن زبان پرسش و پاسخ استاندارد ‏‎(sql)‎‏ ، قابلیت بالائی در عملیات پرسش و پاسخ دارد.- ساختار رابطه ای - شئ گرا، علاوه بر آنکه از قابلیتها شئ گرائی بهره می گیرد، قادر به استفاده از ‏‎sql‎‏ می باشد.- مدلسازی در ساختار رابطه ای - شئ گرا بر اساس نوع اشیا بوده و دنیای واقعی نزدیکتر و درک آن برای کاربر مناسبتر است.- در ساختار رابطه ای - شئ گرا قابلیت تعریف هندسه های مختلف ‏‎(multi geometry)‎‏ برای اشیا موجود می باشد.- ساختار رابطه ای - شئ گرا دارای قابلیت مدیریت نسخ متعدد داده می باشد.- در ساختار رابطه ای - شئ گرا امکان تعریف توپولوژی پویا برای عوارض موجود است.یکی دیگر از اهداف اصلی این پایان نامه، معرفی ساختار استنتاجی می باشد که بر اساس استخراج حقایق جدید از حقایق موجود، توسط قوانین تعریف شده در پایگاه داده می باشد که در زمینه سیستمهای هوشمند نظیر سیستم کنترل ترافیک، قابل استفاده است. این ساختار جدیدترین ساختار در زمینه ‏‎gis‎‏ بوده و میتوان تحقیقات بیشتر در این زمینه را برنامه ریزی کرد.