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现有的许多地理信息系统（GISs）一般都没有考虑时间这一维数据。本文依据矿山的特点和需求，提出了能满足空间和时间要求的GIS的概念。针对传统数据模型所存在的缺点，以及根据处理历史数据所具有的特点，提出了一种用于矿业开发的空间和时间综合四维数据模型。这种模型通过采用四维空间线性编码技术，可大大减少数据存贮所需的辅助操作。为了适应综合四维数据处理的需要，笔者研究出了一种新的拓扑结构——四维空间和时间因素的拓扑关系。