Les bases de la structure topologique ont été posées par Peucker et Chrisman dans un article paru en 1975. Ces auteurs ont proposé un nouveau format qu’ils ont dénommés POLYVRT (Peucker T. K. 1975) . Les structures exploitées actuellement n’ont pas été fondamentalement modifiées ; seule la manière de les présenter a gagné en simplicité. L’introduction tardive de la topologie dans les logiciels de traitements de données spatialisées est due à la faiblesse des premiers logiciels et des ordinateurs incapables de gérer la complexité des instructions séquentielles nécessaires à la description des notions de voisinage ou de le faire avec des temps de calcul acceptable. La structure topologique, en plus des informations répertoriées pour un modèle non-topologique, met en oeuvre les primitives de noeud et de chaîne.
Notons que l’objet linéaire représenté dans l'animation n’intersecte pas le polygone 1 puisqu’aucun noeud n’apparaît sur les intersections de lignes. Ces 2 objets n’appartiennent probablement pas à la même catégorie thématique et ne sont pas situés sur la même couche au plan géométrique dans la réalité. Il sont dits non-planaires. Cette situation est fréquente, par exemple, dans la modélisation d’un réseau routier lorsqu’une route secondaire croise une autoroute par un pont. La notion de surface complexe ou de zone offre une grande liberté de description. Non seulement nous sommes en mesure de définir une zone formée de 2 ou plusieurs polygones, mais aussi il devient possible d’identifier une entité formée par l’enveloppe de plusieurs entités adjacentes. Un pays, par exemple, du point de vue géométrique est l’enveloppe des départements ou des provinces qui le composent. (topologie généralisée cf.) (Burrough P. A. 1998)