设计一个有效的时空数据模型需要综合考虑多个方面的影响因素。首先，为了节约存储空间，模型应该尽可能紧凑。其次，快速的存取速度也是必要的，以提高数据访问效率。此外，时空数据模型还需要充分展现时空语义，这涵盖了地理实体的空间结构、有效时间结构、空间关系、时态关系、地理事件以及时空关系等重要概念。
时空数据模型的设计应遵循一定的指导思想。首先，考虑到不同应用领域的特点和现实世界的变化规律，模型应当平衡空间/属性内聚性与时态内聚性的强弱程度，从而选择合适的时间标记对象。其次，模型应提供针对静态和动态数据的不同建模手段，以便适应不同类型的数据需求。第三，在
数据结构中明确表示两类重要的地理事件：地理实体的进化事件和存亡事件。最后，时空拓扑关系通常是指地理实体空间拓扑关系及其之间的时态关系。