O modelo de dados de imagem é inadequado para trabalhar com figuras de objetos do mundo real, como fotos de válvulas d’água e plantas de andares de edificações escaneadas, que são mantidas como atributos de entidades georreferenciadas em um banco de dados.

Na cartografia computadorizada, apenas algumas entidades do mapa em papel eram armazenadas como pontos, linhas e áreas, com anotação usada para nomes de lugares (toponímia).

No modelo de dados matriciais, as células podem conter valores de atributos com base em um dos esquemas de codificação, considerando apenas categorias e números em ponto flutuante.

Os primeiros SIG baseavam-se em modelos de dados bastante simples, derivados de trabalhos nos campos do CAD, da cartografia computadorizada e da análise de imagens.

Modelos de dados CAD focam representações gráficas de objetos, podendo armazenar detalhes de quaisquer relacionamentos entre objetos, por exemplo, topologia ou redes.