目前研究比較有影響的時空資料模型有以下幾種：① 時空複合模型 將每一次獨立的疊加操作轉換為一次性的合成疊加，變化的累積形成最小變化單元，由這些最小變化單元構成的圖形檔案和記錄變化歷史的屬性檔案聯絡在一起表達資料的時空特徵。最小變化單元即是一定時空範圍內的最大同質單元。其缺點在於多邊形碎化和對關係資料庫的過分依賴，隨著變化的頻繁會形成很多的碎片。② ②連續快照模型 連續快照模型在資料庫中僅記錄當前資料狀態，資料更新後，舊資料變化值不再保留，即“忘記”過去的狀態。連續的時間快照模型是將一系列時間片段快照儲存起來，以反映整個空間特徵的狀態。由於快照將對未發生變化的所有特徵重複進行儲存，會產生大量的資料冗餘，當事件變化頻繁時，且資料量較大時，系統效率急劇下降。③ 基態修正模型 為避免連續快照模型將未發生變化部分的特徵重複記錄，基態修正模型只儲存某個時間點的資料狀態（基態）和相對於基態的變化量。只有在事件發生或物件發生變化時才將變化的資料存入系統中，時態解析度刻度值與事件或物件發生變化的時刻完全對應。基態修正模型對每個物件只儲存一次，每變化一次，僅有很少量的資料需要記錄。基態修正模型也稱為更新模型，有向量更新模型和柵格更新模型。其缺點是較難處理給定時刻時空物件間的空間關係，且對很遠的過去狀態進行檢索時，幾乎對整個歷史狀況進行閱讀操作，效率很低。④ 時空立方體模型 時空立方體模型用幾何立體圖形表示二維圖形沿時間維發展變化的過程，表達了現實世界平面位置隨時間的演變，將時間標記在空間座標點上。給定一個時間位置值，就可以從三維立方體中獲得相應截面的狀態，也可擴充套件表達三維空間沿時間變化的過程。缺點是隨著資料量的增大，對立方體的操作會變的越來越複雜，以至於最終變的無法處理。⑤ 時空物件模型 時空物件模型認為世界是由時空原子（Spatio-temporal Atom）所組成，時空原子為時間屬性和空間屬性均質的實體。在該模型中時間維是與空間維垂直的，它可表示實體在空間和屬性上的變化，但未涉及對漸變實體的表示。缺點是隨著時間發生的空間漸進的變化不能在時空物件模型中表示，沒有一個描繪變遷、過程的概念。⑥ 面向物件的時空資料模型 面向物件方法是在節點、弧段、多邊形等幾何要素的表達上增加時間資訊，考慮空間拓撲結構和時態拓撲結構。一個地理實體，無論多麼複雜，總可以作為一個物件來建模。缺點是，沒有考慮地理現象的時空特性和內在聯絡，缺少對地理實體或現象的顯式定義和基礎關係描述。 除這幾種之外，常見的時空資料模型還有第一正規化（1NF）關係時空資料模型、非第一正規化（1NF）關係時空資料模型、基於事件的時空資料模型、歷史圖模型等等